Die Anwendung der 3D-Laserscanning-Metallminen-Goaf-Umfrage

Im Bergbau sind geologische Vermessungs- und Kartierungsarbeiten sehr wichtig, und die Qualität ihrer Arbeit steht in direktem Zusammenhang mit der Wirksamkeit und Sicherheit der Bergbauarbeiten. Mit der kontinuierlichen Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wurden viele fortschrittliche Technologien entwickelt und verwendet, und die dreidimensionale Laserscanning-Technologie hat erhebliche Vorteile. Es hat eine hohe Genauigkeit bei der Messung von Goafs in Metallminen und ermöglicht eine effektive Kontrolle der Bergbauarbeitsumgebung. Bereitstellung einer Grundlage für die Formulierung und Entwicklung des Bergbauarbeitsplans.

1 3D-Laserscanning-Technologie

Diese Technologie wird auch die Technologie des Real-World-Copying genannt. Es ist ein High-Tech-Typ, der in den 1990er Jahren nach und nach auftauchte und im Bereich der Vermessung und Kartierung weit verbreitet ist. Bei Verwendung dieser Technologie kann das Hochgeschwindigkeits-Laserscanning-Messverfahren hochauflösende und großflächige Informationen wie die Koordinaten (x, y, z), das Reflexionsvermögen und die Farbe (R, G, B) jedes Punktes erfassen auf der Oberfläche des Objekts. Schnell erhalten, durch eine so große Menge an dichten Punktinformationen, kann schnell ein 1:1 farbtreues dreidimensionales Punktwolken entsprechendes Modell rekonstruiert werden, das eine effektive Grundlage für die anschließende Verarbeitung und Datenanalyse bietet. 

Diese Technologie hat wesentliche Eigenschaften wie schnelle, effiziente, berührungslose, starke Durchdringung, Dynamik, Digitalisierung, hohe Dichte und hohe Präzision usw der traditionelle Single Point Ein Durchbruch in der Messmethode. Diese Technologie kann dreidimensionale Punktwolkendateninformationen auf der Oberfläche des gescannten Objekts bereitstellen, um ein hochpräzises und hochauflösendes digitales Geländemodell zu erhalten. 

Mit dem Hochgeschwindigkeits-Laserscanning-Messverfahren können die dreidimensionalen Koordinatendaten der Oberfläche des zu messenden Objekts und hochaufgelöste und großflächige Informationen, wie beispielsweise eine große Anzahl von Raumpunkten, schnell erhalten werden. Es handelt sich um eine neue Technologie, die den schnellen Aufbau dreidimensionaler Bildmodelle von Objekten ermöglicht.

2 Prinzipien der 3D-Laserscanning-Technologie

Diese Technologie verwendet hauptsächlich die Messung von Polarkoordinaten, um effektiv die Daten der Raumkoordinaten des gemessenen Objekts zu erhalten. Das traditionelle Scanverfahren ist Cloud Computing, das die Oberfläche eines Objekts scannt, um dreidimensionale Daten anzeigbarer geometrischer Figuren zu erhalten. Diese Technologie basiert hauptsächlich auf dem Prinzip des Laser-Ranging, da die Kombination aus 3D-Laserscanning-Geräten und Ziel-Laser-Ranging-Geräten und Winkelmesssystemen Objekte in komplexen Räumen und Objekte, die eng mit Laserpunkten verbunden sind, schnell messen kann. 

Daten wie horizontale Richtung, Reflexionsintensität, Neigungsabstand usw. werden direkt erhalten, und sie werden selbst berechnet und gespeichert, um Punktwolkendaten zu erhalten. Es kann in einer Entfernung von mehr als 1000 m gemessen werden und die Abtastfrequenz kann Hunderttausende / s erreichen 

Danach werden die gescannten Daten über das TCP/IP-Protokoll an den Computer übertragen, das Szenenbild wird über die USB-Datenleitung an den Computer übertragen, und dann wird der Computer verwendet, um die Punktwolkendaten zu verarbeiten, und dann die drei- Maßmodell des Messobjekts ist mit dem CAD-Redesign verbunden. Das Prinzip der Laserentfernung ist in Abbildung 1 dargestellt.

3 3D-Laserscanning-Technologie in der Messanwendung des Goafs von Metallminen

Am Beispiel von Hunan Xintianling Tungsten Industry wird die Anwendung der dreidimensionalen Laserscanning-Technologie bei der Messung von Goafs in Metallminen analysiert. Die Fläche dieses Bergbaugebiets beträgt 7.7245 m2 und der Transport ist sehr bequem. Aufgrund der Erfordernisse der Produktionsabrechnung und des Schutzes und der Überwachung von Abbaugebieten muss eine dreidimensionale Laserscanning-Technologie verwendet werden, um den unterirdischen Goaf zu scannen und zu vermessen, das Volumen des Goafs wird durch die realen gescannten Daten berechnet und der Bau von a dreidimensionales Volumenmodell wird implementiert. Die Darstellung von Untertagebergwerken im Computer ist eine effektive Grundlage für die digitale Erschließung von Abbaugebieten.

3.1 Aufbau des Kontrollnetzes im Goaf

Bei der Verwendung eines dreidimensionalen Laserscanners dient das verwendete Koordinatensystem hauptsächlich dazu, den Scanner als Zentrum zu verwenden, um die Konstruktion eines unabhängigen Koordinatensystems zu implementieren. Um jedes unabhängige Koordinatensystem in ein einheitliches Koordinatensystem umzuwandeln, ist es erforderlich, die Koordinatenkontrollpunkte in dem im Abbaugebiet gemessenen Koordinatensystem in die abgebauten Gebiete an verschiedenen Orten einzuführen, und das Scannen jeder Station kann verwendet werden, um Mit der Zielabtastung mit gemeinsamen authentischen Koordinaten kann das Koordinatensystem der Punktwolkendaten effektiv vereinheitlicht werden, und das Koordinatensystem der Punktwolkendaten und das Koordinatensystem der Minenbereichsmessung können ebenfalls vereinheitlicht werden. Daher ist es notwendig, die Kontrollpunkte der Messung um alle unterirdischen Goafs in Form der Drahtform der photoelektrischen Entfernungsmessung durch die Totalstation sinnvoll anzuordnen.

3.2 3D-Laserscanning-Bearbeitung durchführen

Bei der Arbeit verwendet dieses Bergbaugebiet die Leica 3D-Laserscanning-Ausrüstung, um ein Unterstationsscannen jedes Goafs durchzuführen (siehe Abbildung 2), und 3 Ziele werden in jeder Station angeordnet, und jede Station wird gleichzeitig gescannt. 3 Das Ziel wird gescannt und vermessen und der geometrische Mittelpunkt des Ziels wird angepasst, dann haben die drei Ziele eine relative räumliche Beziehung im unabhängigen Koordinatensystem der gescannten Daten; Beim Messen der Mittelpunktskoordinaten der Zielgeometrie liegen die drei Ziele im lokalen Koordinatensystem und es besteht eine relative räumliche Beziehung. Die geometrischen Mittelpunkte dieser drei Ziele werden als gemeinsamer Punkt betrachtet, und die Punktwolken-Spleißung der nachfolgenden Bürodaten Während dieser Zeit wurden die Punktwolken-Daten in jeder Station gespleißt und das unabhängige Koordinatensystem jeder Station wurde in ein lokales Koordinatensystem.

3.3 Verarbeitung interner Geschäftsdaten

Bei der Verarbeitung von Bürodaten umfasst es hauptsächlich Datenspleißung, Datenausdünnung, virtuelle Datenmessung, dreidimensionale Entitätsmodellkonstruktion von Goaf und Querschnittsdatenextraktion.

Extrahieren Sie zunächst die Scannerdaten über die Leica-Software, führen Sie eine Stitching-Verarbeitung der gescannten Daten durch und implementieren Sie die Cloud-Daten jedes Standorts durch das genaue Scanziel des Felds und die Mittelpunktskoordinaten des Messziels der Totalstation. Bei der Spleißverarbeitung liegt der Spleißfehler des Ziels dieses Projekts innerhalb von 2 mm.

Da die durch 3D-Laserscanning gesammelten Punktwolkendaten eine riesige Datenmenge enthalten, muss diese riesige Datenmenge von einer speziellen Software verarbeitet werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die gängige CAD-Software und Vermessungssoftware diese riesigen Punktwolkendaten nicht effektiv verarbeiten, daher sollten die Daten vor dem Importieren der Punktwolkendaten ausgedünnt werden. Die Daten können nach der Equal-Intervall-Methode ausgedünnt werden, was nicht nur eine gute Genauigkeit der Punktwolkendaten sicherstellen kann, sondern auch den Einfluss massiver Daten auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit reduziert.

Behandeln Sie diese Daten nach Abschluss der Ausdünnung der Mikrodaten als Originaldaten und generieren Sie ein dreidimensionales Modell mit professioneller Software wie 3Dmine und Cyclone. Basierend auf dem dreidimensionalen Modell ist es möglich, das Volumen und den Querschnitt des abgebauten Gebiets genau zu berechnen und Konturen und verschiedene andere erforderliche Informationen zu extrahieren, um eine genaue und umfassende Grundlage für die nachfolgenden Arbeiten zu schaffen.

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