解决方案

始终致力于高精度三维激光系列产品开发、应用服务与产业化,为用户提供多行业、全场景解决方案。

SLAM技术在隧道测量的应用

SLAM技术在隧道测量的应用

项目背景
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  地下开采所形成大量采空区安全隐患,普通测量方法已不能满足矿山对采空区管理和隐患治理的需求,精确勘察采空区的空间位置、形态、变形观测、体积等三维立体的数据,有助于科学的管理地下采空区,提高安全生产效率。

  由于地下采空区具有隐伏性强、空间分布特征规律性差、采空区顶板冒落塌陷情况难以预测等特点,因此,如何实现量化评判,从而辅助进行采空区潜在危害性评价并合理制定采空区处治对策,一直是困扰工程技术人员的关键技术难题。

  传统的测绘勘察手段进行单点式与抽检式的测量,很容易丢失关键性的数据信息,新型的勘察技术手段——SLAM三维激光扫描系统将解决这些关键性的技术难题,为采空区的安全生产,安全性评价的可靠性,以及治理方案的合理性提供科学的依据。

选用设备

  SLAM三维激光扫描系统可进行实时移动式的测量,快速进行采空区的数据采集,主要由激光扫描仪、惯性测量单元与SLAM算法三个主要要素组成。

  其中,SLAM算法作为关键要素,可根据激光测距仪所获得三维数据中时间轴上共同的特征点加上IMU获取的姿态数据,进行实时解算设备从出发点移动的距离,角度信息,逆向的构建连续的空间场景数据。即被动式依据当前周围场景的数据实时计算出连续的空间数据。

  Heron lite三维激光移动测量系统集成了1个三维激光扫描仪、惯性导航装置、全景相机、总成控制模块和高性能板卡计算机等设备。其整体性能指标如下所示: 

 

性能类型

性能指标

性能参数

整体性能

系统精度

5cm@100m

系统重量

≤2kg

输出格式

LAS、XYZ等

激光扫描

扫描仪数量

1个

测量距离

100m

激光发射频率

30万点/秒

扫描频率

最大20Hz

测距精度

3cm

系统精度

绝对精度

5cm@50m

相对精度

优于等于3cm

平台载体

载体平台

机械平台 

    性能优势:

  1.显著减小工作强度,缩短数据处理成图时间。

  2.生成的三维实体模型体积更准确,可用于计算实际充填量。

  3.扫描数据能清晰的反应现场,助力合理布设风水电等。

  4.平面位置和高程位置精度在0.03米-0.05米的范围。

  5.安全、高效、准确地测量人员无法进入的采空区和不能进入的危险区;

  6.扫描速度快,操作简单,自动完成扫描工作,数分钟就能查看三维结果。

解决方案

    数据采集

 使用heron lite手持式SLAM移动激光扫描系统进行井巷扫描并控制,通过向前移动的方式采集采空区的数据,设备的正前方会形成360°的球形扫描区域,从而完整的获取采空区的数据。

    数据预处理

  打开内业解算软件Heron Desktop,导入原始数据后,在软件左下方Track lets轨迹目录下会自动生成同名轨迹,点击该轨迹即可开始进行数据解算。

  查看点云数据,显示移动轨迹

应用总结

  随着矿山开采,矿山空区安全问题日渐突出。处理不当,会对生产运营、回填治理、安全控制等多个方面产生影响,新型的激光测量技术能安全、高效、精确的获取空区数据、三维形态,并可量取所需的距离和计算截面积、体积等,帮助对现状及治理做出分析和判断,保障矿山的安全生产。

  随着国家对安全指标不断提高和采空区调查治理的重视,单一的井下信息系统已经不能满足信息化建设的需要,而目前利用传统测绘技术所建立的虚拟矿山模型不能够完整反映出真实矿山的原貌,达不到自动化采矿、智能采矿的需求。激光雷达系统可获取矿山外部的地形数据,SLAM激光雷达系统获取矿山内部的数据,两者结合,打造真实的数字化矿山系统。

产品

ARS-1000/1000L
机载激光测量系统
ARS-1000机载激光测量系统是海达数云自主研发打造的多平台移动测量系统。广泛应用于应急测绘、地形测绘、电力巡检、公路勘测、海岸岛礁测量、挖填方计算、考古调查与测绘等领域。

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