采矿用无人机

作者：内维尔·贾德

想象一下，在一个矿井里，日常规划软件会自动为一队无人机（UAV）执行任务–完全自主–收集整个矿山的高分辨率坐标扫描、图像和其他遥感。来自高墙、料堆、废料堆、尾矿坝、爆破和工厂的数据由同一软件收集，并转换为信息，以便更快、更智能地做出决策。

这个场景描述了一个即将成为现实的未来。无人机已经对采矿业产生了深远的影响。监管过程正在赶上这项技术。根据ADS报告《到2022年无人机市场全球预测》，到2022年，国际无人机市场预计将价值197.3亿欧元，以每年约20%的速度增长。

徕卡地理系统无人机系统销售经理布莱恩·贝克（Bryan Baker）说：“长期以来，矿井中有许多地方不允许或不明智地进行徒步运输。这些地方包括高墙顶部和坡脚附近、操作机械下方、堆料堆和淤泥堆上以及爆炸附近。”

“在这种情况下，使用测量杆、全站仪或全球导航卫星系统进行测量是有问题的。无人机航空摄影和遥感技术使我们能够捕获所有这些信息，而不会伤害到任何人。但是，必须保护人员、公用事业、设备和公共空域不受无人机的影响，权衡是：g严格的安全规定和认真的飞行员培训。

“这种权衡以及通过无人机技术可以获取的数据量使其更有道理，也更有价值。”

bob体育报道Hexagon是在无人机应用于采矿方面取得进展的公司之一。更好的爆破优化、更好的安全性、更快的测量和最全面和连续的项目数据集的建设只是该技术的一些优势。

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无人机开发

贝克说:“航空摄影测量从飞机诞生以来就一直存在。然而，对于采矿来说，载人飞机太昂贵，而且对于常规的航空摄影测量来说太不方便。无人机非常适合采矿，聚合物锂电池的出现改变了航空摄影测量的发展。”

电动马达现在以非常高的速率安全地放电，能够携带小型飞机的有效载荷，如照相机。这项技术使我们能够从工作人员无法访问或不安全的区域近乎实时地捕捉数据。无论是爆炸碎片、储存量，还是任何其他与地雷有关的活动，数据都可以迅速而安全地获取。

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无人机和地球系统

bob体育报道Hexagon Geosystems业务，Aibotix，凭借其核心产品，即Aibot X6。Aibot X6是一种自主飞行的六角直升机，专门设计用于测量、采矿和工业检查中的高要求任务。配备高水平的人工智能，该无人机几乎可以到达任何目标，并且可以独立创建高分辨率图像和视频。Aibot X6的一个独特功能提供了能够适应各种传感器，如超光谱和多光谱传感器、红外和热传感器，以及用于其他特定行业任务的传感器。

对未来的测量是动态和灵活的。Aibot X6商用无人机捕获的数据以及Aibotix和Hexagon的软件解决方案使水雷能够以极高的精度生成正射影像、3D模型和高密度点云。bob体育报道

飞行规划软件Aibotix AiProFlight可以简单地获取熟练摄影测量所需的所有参数。Aibot能够悬停并在任何角度拍摄照片，这使它非常适合于堆垛和淤泥堆的监测和分析，以及岩体特征，工厂，设备和高墙的检查。

对于更大规模的空中调查，Aibotix最近增加了RF-70固定翼无人机的远程能力。RF-70可以以更高的速度飞行1小时，每次飞行可探测2.59平方公里(640英亩)的土地。这架无人机不仅能够勘测整个坑，尾矿蓄水池，垃圾场，和浸滤垫。

具有Aibot的所有飞行规划和数据捕获功能，新型RF-70无人机是一个互补的合作伙伴，为地雷提供他们需要的工具，以快速和轻松地绘制整个地雷。增加了地面激光扫描仪，完成了从内到外的测量画面。未来的数字矿山将需要所有这些远程测量传感器以及自动控制和处理软件来创建完整的数字项目模型。

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Minesight地质与规划软件

“bob体育报道Hexagon采矿公司的采矿规划软件MineSight装备精良，能够处理点云，”Hexagon采矿应用工程师Johnny Lyons Baral说。“其点云数据类型具有类似于游戏渲染的高级别细节渲染功能。该软件能够一次显示数十亿个点，使用级别细节渲染平均像素点，在显示高分辨率图像时节省计算机内存。”

MineSight的点云Mesher可以将大量数据集转换成地形表面、隧道、漂移和斜坡，以及点云中可用的任何其他固体和表面。它允许矿山快速从现场捕获到可用数据进行优化。该工具消除了数据中的误差和噪声，确保下游工序可以使用干净的表面。颜色点云可以显示在优化后的表面上，以进行特征提取和地质解释。”

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爆破和粉碎

在任何矿山，矿石的破碎和研磨都占能源成本的很大一部分。据美国能源部估计，粉碎占世界电力消耗的2%。因此，爆破破碎对总粉碎能量、提取、回收和最终利润具有重要的下游影响。磨机需要高效的研磨才能进行适当的加工。高效破碎需要喷砂良好的物料。爆炸破碎的矿石材料会使矿山损失数百万美元的价值。

航空摄影测量和点云技术在改进爆破优化方面发挥着重要作用。露天测量可用于检测可能导致危险飞石的临界最小负载区域。工作面地质分析可用于岩体特征描述，包括初始块体尺寸分布。

无人机从安全的鹰眼视角拍摄的视频正迅速成为评估爆炸成功与否的热门视频。爆破后，无人机数据可以显示爆破材料的移动、矿石和废物之间的划分，并允许进行碎片分析。所有这些都使矿山能够快速了解更多有关其地质和爆破性能的信息，推动现场更好地了解其材料和更好的爆破实践。

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地质和geotech

从地质学和土工学的角度来看，有许多机会提取矿物学和岩性数据，以及结构和地貌数据，形状等。无人机点云回路也有许多自动化的可能性。更多的解释，更多可用的数据用于分析未来的设计，以及调和是这些可能性之一。

Lyons-Baral说:“一个爆炸后的场景是，该程序可以自动描绘出矿石位置、废弃物位置的多边形，或者至少是基于图像的最佳猜测。”“也可以进行高光谱图像，为之前编码过的不同岩石类型建立光谱特征。”

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展望未来

未来，无人机将能够飞得更长更远，携带更重的传感器和不同类型的传感器。多旋翼、固定翼或更可能两者结合的飞机机队将每天从地雷规划软件中自动调度，以在着陆前收集必要的数据，并将这些数据下载到云端和办公室，用于提取、分析、快速决策和优化。

这个故事的一个版本最早出现在世界煤炭．