Сервер Акімов: Ви втрачаєте гроші, ігноруючи коптери в кар’єрах

Авторський блог

Ігноруючи інноваційні технології, ви ризикуєте недоотримати прибуток і програти конкурентам. Актуальний тренд для великих гірничодобувних підприємств — застосування спеціальних безпілотних літальних апаратів.

Коптери виводять маркшейдерські та геодезичні роботи в кар’єрі на новий рівень: підвищують точність отриманої інформації та безпеку персоналу, дозволяють прискорити й автоматизувати багато процесів. У короткостроковій і довгостроковій перспективах сукупність цих факторів здійснять ключовий вплив на прибутковість.

Як коптери прискорюють і здешевлюють процеси гірничодобувної галузі

Регулярні маркшейдерські вимірювання допоможуть впоратися з таким комплексом завдань:

• Вимірювання обсягів складів із готовою продукцією
• Обчислення залишків гірської маси в кар’єрі
• Підрахунок обсягів відвалів
• Моніторинг видобутку
• Планування буропідривних робіт
• Створення топографічного плану масштабу 1:500-1:5000 для проектування

Всі розрахунки обсягів проводяться на основі хмари точок

Хмара точок (point cloud) — масив даних про точки в позначеній системі координат. У традиційній (декартовій) системі точки задаються координатами X, Y, Z і призначені для опису зовнішньої поверхні об’єкта.

Хмару точок можна отримати методами фотограмметрії і лазерного (лідарного) сканування .

Для методу фотограмметрії необхідний БПЛА з камерою, що літає відповідно до заданого маршруту. Він робить цифрові зображення таким чином, щоб між сусідніми зображеннями було поздовжнє й поперечне перекриття 60-80%. Геодезичний GNSS-приймач на коптері фіксує точні координати центрів знімків.

Наступний етап — обробка даних спеціальним програмним забезпеченням DJI Terra. У результаті отримуємо ортофотоплан і карту висот.

Переваги методу фотограмметрії:

• Вартість.
• Детальна інформація про кольори в кодуванні RGB.

Недоліки методу фотограмметрії:

• Залежність від освітлення.
• Неможливість отримання даних високої точності від монохроматичних об’єктів.
• Пряма залежність точності даних від характеристик камери: об’єктива, сенсора тощо.

Суть методу лазерного сканування — у визначенні координат поверхні (в тому числі рельєфу під кронами дерев) за допомогою лазерного сканера (лідара) на БПЛА.

Переваги лазерного (лідарного) сканування:

• Швидке отримання результатів.
• Реконструкція складних об’єктів (моделювання рельєфу під рослинністю, ЛЕП)
• Менша залежність від освітленості.
• Висока точність і можливість регулювання щільності хмари точок.         

Недоліки лазерного (лідарного) сканування:

• Ціна лідара.

Устаткування й технології

Phantom 4 RTK — найкомпактніший і доступний картографічний коптер виробництва DJI.

Matrice 300 RTK — безкомпромісна платформа для картографування від DJI, оснащена спеціальним кріпленням для підвісів. Коптер здатний протриматися в польоті до 55 хвилин, і працювати навіть за низькотемпературних умов що дає змогу не спиняти робочий процес навіть узимку.

Zenmuse P1 — підвіс, що забезпечує ефективність завдяки повнокадровій камері на трьохосьовому стабілізаторі. Безкомпромісний інструмент для створення двовимірних і тривимірних моделей робочих ділянок.

Zenmuse L1 — підвіс об’єднує модуль Livox Lidar, високоточну IMU і камеру з 1-дюймовим CMOS-сенсором на 3-осьовому стабілізаторі. Разом із Matrice 300 RTK і програмним забезпеченням DJI Terra L1 утворює готове рішення для надання 3D-даних у реальному часі, ефективно фіксує деталі складних структур і створює високоточні моделі.

Zenmuse H20T — підвіс із тепловізором, лазерним далекоміром і двома оптичними камерами. У парі з коптером Matrice 300 вони здатні виконувати безліч завдань, у тому числі промислові інспекції: виявляти аномалії на термальних картах і створювати детальні знімки таких зон за допомогою камери з великою кратністю зума.

Система позиціонування RTK — фіксує розташування коптера, що важливо для актуальності метаданих у кожному знімку. RTK корисна для підтримки стабільності польоту в районах із низьким рівнем сигналу, як-от міста зі щільною забудовою або складний рельєф кар’єру.

Технологія синхронізації TimeSync у режимі реального часу вирівнює дані від контролера польоту, камери і RTK-модуля.

Система передачі даних OcuSync забезпечує оператора стабільним відеорядом на пульт управління. За хороших умов передача даних може відбуватися на відстані до 7 км (Phantom 4) або 15 км (Matrice 300), що підходить для картографування дуже великих територій.

Переваги над класичними методами знімання

Традиційно маркшейдерські та геодезичні роботи на кар’єрах виконуються за допомогою тахеометра і геодезичних GNSS-приймачів. Команда з двох-трьох кваліфікованих маркшейдерів виконує знімання інструментальним методом, координуючи за допомогою GNSS-приймачів або електронного тахеометра зміни рельєфу для подальшого отримання цифрової моделі місцевості. Проблема методу в його «неквапливості» і труднощах створення деталізованих моделей складних ділянок та знімання у важкодоступних місцях.

Аерофотознімання або лідарне знімання коптером підвищують швидкість збору даних і забезпечують оперативність прийняття рішень для скорочення часу простою кар’єрної техніки. Коптерний обліт можна виконувати в розпал робочої зміни, не зупиняючи роботу на ділянці (що ще більше зменшує простої і підвищує прибутковість).

Триразова економія часу і грошей

Симбіоз коптера з традиційними методами знімання може зменшити витрати часу й коштів у кілька разів. Те, що вимагає 5-6 годин роботи команди інженерів, коптер виконує за 20 хвилин. Навіть із урахуванням двогодинного періоду для аналізу даних, це дає мінімум триразову економію часу і вимагає єдиного оператора.

Купівля коптера може здатися вагомою інвестицією, але інструменти для традиційного картографування оцінюються схоже. Набір обладнання для знімання тахеометром може коштувати 10-15 тис. євро і навіть більше. Спеціалізований коптер DJI Matrice 300 RTK трохи дорожчий, але “зайві” вкладення швидко окупляться через зменшення зарплатного фонду, швидкість виконання робіт і збільшення ефективності роботи підприємства. Якщо застосовувати Phantom 4 RTK, то початковий цінник буде навіть нижчим.

Продукція DJI Enterprise для великого бізнесу

Чільним підприємством із планами на впровадження коптерних технологій у свої процеси є VESCO — один зі світових лідерів із виробництва й експорту білих пластичних глин, які використовуються компаніями керамічної та вогнетривкої індустрій у всьому світі.

Начальник відділу інфраструктурних систем VESCO Андрій Подвезько розповів про бачення інтеграції продуктів DJI Enterprise із точки зору великої гірничодобувної компанії.

Сервер Акімов: Що знаєте про коптери і як бачите їхнє застосування?

Андрій Подвезько: У 2021 році коптери представляють собою сучасні машини, які можуть бути корисні не лише в розважальних цілях, а й у виробничих.

Коптери можуть застосовуватися як пристрої для патрулювання, моніторингу та відеоспостереження, створення мап місцевості, вимірювання обсягів видобутих корисних копалин. Є застосування для БПЛА і в агросекторі — у ролі систем розпилення добрив на полях.

Які процеси плануєте перенаправити на коптери?

АП: За допомогою коптерів хотілося б вирішити завдання вимірювання обсягів видобутої гірничої породи. Це дозволить прискорити процес інвентаризації та спростити роботу маркшейдерів і гірників.

Якого приросту ефективності плануєте досягти завдяки застосуванню коптерних рішень?

АП: Очікуємо прискорення процесу інвентаризації не менш ніж у 2 рази. Це дасть змогу значно поліпшити процес планування завдяки оперативному отриманню інформації.

Переваги офіційної техніки

Купуйте коптери у QUADRO.ua, офіційного дистриб’ютора, партнера та інтегратора рішень DJI в Україні. Компанія пропонує повний спектр послуг: продаж і подальшу підтримку техніки, інтеграцію рішень під вимогу підприємства, кредит або лізинг за вигідними умовами. Вона також навчить операторів коптеров самостійно виконувати місії та подальший аналіз даних для підвищення ефективності бізнесу.

Автор блогу: Сервер Акімов, керівник проєктного відділу промислових рішень DJI | QUADRO.ua

Фото надані автором

Читайте також: SMART GRANIT збільшив видобуток і переробку гранітів на 67%

Читайте також: ДП “Українська геологічна компанія” змінила керівника

Читайте також: В АЕСУ спростовують закиди в наданні недостовірної інформації