AI雷达在地下矿山的铲装应用
次 2025-05-23 16:48:28
装载-运输-卸载(LHD)机器，也称为铲运机或推土机，在地下采矿作业中必不可少，用于将矿石和废料从采矿面运输到指定的倾倒点。而在地下矿场常见的低能见度条件下，LHD的操作并不安全，虽然遥控和自动化系统可以实现更安全操作，但它们也带来了相应的挑战。
操作员长期依赖2D相机，这些相机提供的视野有限且光线不足，并且难以准确评估出采场中剩余的矿堆体积亦或是难以检测到像松散岩石和悬垂物等工程危害，有限的能见度不仅影响生产效率，还增加了操作风险，如设备损坏或被困风险。这些风险在洞穴式矿井中尤为明显，在这种矿井中，LHD更有可能被落下的岩石困住，设备损坏可能会导致采矿中断，而更换设备需要数年时间，此次延误可能会导致付出昂贵的时间成本。
监测系统(CMS)用于测量采场体积和进行危险评估，但这些系统需要专业培训，并需要训练有素的测量员操作，通常仅在白班期间可用，这就会导致延迟收到CMS结果，并对设备风险管理、设备规划决策和生产效率有着不利的影响。
意识到提高安全性、生产力和节约成本的潜力，澳大利亚一家专业的全球地下采矿承包商Byrnecut与Emesent达成合作，开发系统并进行远程自主扫描测试，进而评估出通过3D数据提高感知能力是否有助于操作员实时地做出更快、更好的决策，从而自主提高LHD的生产力和风险管控能力。
解决方案
在成功进行试点测试后，Emesent与全球采矿服务供应商MiningPlus合作，了解他们的需求和各种选择，并推动该解决方案的实施，结果是一个创新系统Hovermap LHD的诞生，它利用先进的基于SLAM的激光雷达扫描技术，通过300米的测距范围和全方位360度的视角，来捕捉激光并对现场进行可视化点云处理。该单元可以使用磁性吸盘轻松安装在LHD的驾驶室或铲斗上，并通过设备的机载Wi-Fi连接到采场的网络。
这种设置使远程操作员即使在光线不足的条件下也能使用专用平板电脑全方位360度持续扫描和可视化整个采场的点云数据，这种近乎实时的数据使得操作员能够安全、快速、彻底地识别松动的岩石、工程危害以及可能损坏设备的危险因素。
Hovermap LHD设计简单，无需专业培训，使非测量员能够在全天任意时刻进行操作，这种方式可以快速识别剩余矿堆的体积，更有效地规划设备分配，显著提高生产效率。
除了应用LHD的操作外，Hovermap的通用性使其可以应用于各种配置，包括手持、背包、无人机、车载、地面机器人或CMS吊杆，或放入溜井装置下放到井中，这种灵活性扩展了其在整个矿区的应用，提供了更大的投资回报。
成果
Hovermap LHD捕获的数据极大地减少了在远程采矿作业中识别陡坡角、超尺寸物料等危险因素以及确认斜坡、矿壁和顶板的稳定性所需时间，曾经需要长达两天才能扫描和处理的区域现在可以在短短10分钟内捕获并可视化。
降低工程危害所产生的生产风险对每个矿山来说都意义重大。在开采作业中，一台LHD卡住通常会导致这期间的生产损失，有的甚至会持续数天，而使用Hovermap LHD则可以在卡住的2-3个小时内继续扫描，从而避免这期间造成的生产损失，而随着的LHD卡住的时间越长，则能避免的生产损失就越多，相对的投资回报也会不断增加。
现在，工作人员可以在一天内任意时间进行地下扫描，加速决策过程，并极大地降低损坏或掩埋LHD的风险，这种能力也提高了采场的周转率，因为地下工作人员可以快速评估一个区域，并在采场干净时快速启动设备并重新定位。在认识到这些显著的好处后，Byrnecut决定将Hovermap LHD推广到其他矿场，并进一步促进他们对安全性和生产力的提高。
表现
·提高了LHD的安全性和生产力
·运营管理部:Byrnecut展示了什么是有可能的
主要优点
·近乎实时的采场危险性评估和体积测量
·工作人员可以从早到晚在任意时间进行扫描
·提高采场周转率
·在LHD卡住后的2-3小时内继续扫描，从而避免这期间产生的生产损失，增加相对的投资回报
结论
Hovermap LHD使Byrnecut能够在现场采矿环境中显著提高安全性、生产力和成本效益，通过为操作员提供近乎实时的采场危险性评估和体积测量，Byrnecut为地下采矿的有序运营建立了一个新的标准。
操作员长期依赖2D相机，这些相机提供的视野有限且光线不足，并且难以准确评估出采场中剩余的矿堆体积亦或是难以检测到像松散岩石和悬垂物等工程危害，有限的能见度不仅影响生产效率，还增加了操作风险，如设备损坏或被困风险。这些风险在洞穴式矿井中尤为明显，在这种矿井中，LHD更有可能被落下的岩石困住，设备损坏可能会导致采矿中断，而更换设备需要数年时间，此次延误可能会导致付出昂贵的时间成本。
监测系统(CMS)用于测量采场体积和进行危险评估，但这些系统需要专业培训，并需要训练有素的测量员操作，通常仅在白班期间可用，这就会导致延迟收到CMS结果，并对设备风险管理、设备规划决策和生产效率有着不利的影响。
意识到提高安全性、生产力和节约成本的潜力，澳大利亚一家专业的全球地下采矿承包商Byrnecut与Emesent达成合作，开发系统并进行远程自主扫描测试，进而评估出通过3D数据提高感知能力是否有助于操作员实时地做出更快、更好的决策，从而自主提高LHD的生产力和风险管控能力。
解决方案
在成功进行试点测试后，Emesent与全球采矿服务供应商MiningPlus合作，了解他们的需求和各种选择，并推动该解决方案的实施，结果是一个创新系统Hovermap LHD的诞生，它利用先进的基于SLAM的激光雷达扫描技术，通过300米的测距范围和全方位360度的视角，来捕捉激光并对现场进行可视化点云处理。该单元可以使用磁性吸盘轻松安装在LHD的驾驶室或铲斗上，并通过设备的机载Wi-Fi连接到采场的网络。
这种设置使远程操作员即使在光线不足的条件下也能使用专用平板电脑全方位360度持续扫描和可视化整个采场的点云数据，这种近乎实时的数据使得操作员能够安全、快速、彻底地识别松动的岩石、工程危害以及可能损坏设备的危险因素。
Hovermap LHD设计简单，无需专业培训，使非测量员能够在全天任意时刻进行操作，这种方式可以快速识别剩余矿堆的体积，更有效地规划设备分配，显著提高生产效率。
除了应用LHD的操作外，Hovermap的通用性使其可以应用于各种配置，包括手持、背包、无人机、车载、地面机器人或CMS吊杆，或放入溜井装置下放到井中，这种灵活性扩展了其在整个矿区的应用，提供了更大的投资回报。
Hovermap LHD通过矿山网络传输数据，从而进行快速决策
成果
降低工程危害所产生的生产风险对每个矿山来说都意义重大。在开采作业中，一台LHD卡住通常会导致这期间的生产损失，有的甚至会持续数天，而使用Hovermap LHD则可以在卡住的2-3个小时内继续扫描，从而避免这期间造成的生产损失，而随着的LHD卡住的时间越长，则能避免的生产损失就越多，相对的投资回报也会不断增加。
现在，工作人员可以在一天内任意时间进行地下扫描，加速决策过程，并极大地降低损坏或掩埋LHD的风险，这种能力也提高了采场的周转率，因为地下工作人员可以快速评估一个区域，并在采场干净时快速启动设备并重新定位。在认识到这些显著的好处后，Byrnecut决定将Hovermap LHD推广到其他矿场，并进一步促进他们对安全性和生产力的提高。
扫描数据通过无线方式传输给地面上的操作员
表现
·运营管理部:Byrnecut展示了什么是有可能的
主要优点
·近乎实时的采场危险性评估和体积测量
·工作人员可以从早到晚在任意时间进行扫描
·提高采场周转率
·在LHD卡住后的2-3小时内继续扫描，从而避免这期间产生的生产损失，增加相对的投资回报
结论
Hovermap LHD使Byrnecut能够在现场采矿环境中显著提高安全性、生产力和成本效益，通过为操作员提供近乎实时的采场危险性评估和体积测量，Byrnecut为地下采矿的有序运营建立了一个新的标准。
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