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向地球深部进军--航测技术为深部工程“听诊把脉”

2020年7月23~25日,受深部金属矿山安全开采教育部重点实验室徐帅副教授邀请,北京盛科瑞仪器有限公司技术经理王飞,针对实验室采购的瑞士Flyability公司生产的Elios-2超视距防碰撞航测飞行器,开展了为期三天的飞行操作、数据处理和三维建模培训。

航测技术利用非接触传感器来提取客观世界中各种目标对象的几何形态与物理特征,被广泛的应用于遥感测绘、市政工程、国防建设等工程领域。实验室采购的Elios-2超视距防碰撞航测飞行器,具有无GPS导航下远程控制、防碰撞的功能,在复杂空间下,具有高流明探照、高清摄像与超视距高质量图传等特色功能。基于扫描探测结果,可对扫描空间进行点云、空间三角网和纹理贴图多种形式的三维建模工作,便于立体展示井下复杂三维空间,可应用于深部矿床开采过程中的复杂空区治理、残矿回收、溜井修复、水电硐室开挖和交通隧道建设过程中高危工作区域扫描,深部核废料处置区域探测等深部工程领域,为深部工程建设“听诊把脉”。

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图 1 Elios-2超视距防碰撞航测飞行器 

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图2 理论与数据处理培训现场

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图3 211工程实验室局部墙面实飞

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图4 基于航测视频的采空区正射建模效果

深部金属矿山安全开采教育部重点实验室在冯夏庭院士的领导和大力支持下,其深部采矿技术团队在李元辉教授的带领下,近年来在地下复杂空间精准探测与虚拟重构方面,开展了大量的研究。先后购置了CMS空区三维激光探测设备、节理调查设备Sirovision、手持式激光三维扫描设备GeoSLAM Zeb-Cam(Horizon)与Elios-2超视距探测设备,形成了配套齐全,功能互补、满足矿山生产全程复杂环境探测的全系列扫描探测工具,为深部及难采矿体的安全高效开采,提供有力的支撑!

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aCMS三维探测设备                (b Sirovision 节理扫描设备     cGeoSLam Zeb-Cam 

附 Elios-2超视距防碰撞航测飞行器 参数与功能介绍

(1)技术参数:

       l  配置:四轴飞行器    

              l  飞行传感器:磁力计、气压计、7个视觉和距离传感器

       l  尺寸:直径400mm

              l  最大飞行时间:10分钟/单块电池

       l  最高上升速度:1.5m/s

              l  飞行速度:1.3~6.5m/s(根据飞行模式变化)

       l  最大俯仰角:±90°

       l  侵入防护:防溅防尘

       l  故障保护:信号丧失自动降落

2)产品功能:

       l   防碰撞功能,适应井下多种复杂探测环境,用于复杂空区探测、堵塞溜井治理、坍塌区域勘察、地下空间探测;

       l   安全稳定,满足各种工况探测需求,具有应急响应机制,防止设备丢失。

       l   机动灵活,具备快速反应能力。基于中继通讯系统,实现井下无GPS环境下的远程操控,可最大限度控制飞行器进入采空区、斜溜井等未知探测区域;

       l   探测精度高。基于高流明照明系统与高清摄像系统,实现复杂环境的高精度探测;

       l   探测效率高,高清实时图传、高敏感度热成像系统,飞行同时及时获取第一手探测信息;

       l   可视化效果好,兼容多种三维建模软件,点云、空间三角面、纹理三维建模,满足用户多方面建模需求。