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礦山 / 港口 / 料場專屬:無人機激光雷達堆體體積重量智能測量方案

來源:深圳市英飛銘科技有限公司   2025年04月24日 18:17  


一、方案背景

傳統盤煤方式方測量難度高,效率低,人員投入大

堆場物資管理中,準確掌握堆體體積,為其生產規劃管理、成本核算、效益評估提供非常重要的數據保障。傳統用的是人工測量的方式,由測量人員使用RTK對堆體進行采點,或者采用全站儀手工測量堆體。此類方式投入人力、物力較多,測量誤差較大,最終得出的數據不精準。


無人機優勢:精度高,速度快,成本低,使用靈活

采用無人機搭載先進激光雷達相機,進行傾斜攝影,通過無人機實時相位差分技術(RTK)和三維激光雷達掃描技術??焖俨杉嫉匦涡畔?,輸出高質量的原地面點云數據,通過對點云數據處理加工,重構實景點云三維模型,還原被測堆體的真實形狀分布,科學計算出堆體體積等,實現快速,精準測量,是一種專用于露天堆場的全新體積測量方式


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二、解決方案組成

無人機平臺:選用大疆 Matrice 350 RTK 無人機,該機型具備強大的飛行性能,續航時間長達 55 分鐘,抗風能力達 15 米 / 秒,可在復雜環境下穩定飛行。其支持 3 組智能飛行電池同時供電,且支持快速更換電池,確保長時間作業。機身配備的 O3 圖傳模塊,圖傳距離可達 20 公里,能夠實時回傳高清畫面,保障作業安全與數據傳輸穩定 。



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激光雷達掃描系統:搭配T100 Pro三維激光掃描儀,該設備采用SLAM技術(simultaneous localization and mapping)即實時定位與建圖技術,不依賴于GPS等GNSS定位,在室內外空間等未知環境移動中,進行自身定位及增量式三維建圖。且繼承了優良的平臺兼容性,支持背包、無人機、車載、無人船、機器狗等多種平臺掃描方式,滿足你對移動測量的多種想象。


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經緯 M350 RTK + T100 Pro三維激光掃描儀


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T100 Pro三維激光掃描儀(手持)


數據處理軟件:使用LidarWorks軟件,是標配處理軟件,集設備應用與點云處理于一體的配套型軟件。

T100 Pro三維激光掃描系統采集堆體點云數據后,得到現場堆體的等比例三維點云數據。使用配套專業分析軟件對模型進行平面定義即可快速計算料堆體量,還可以指定高程基準,計算不同高程基準面之上、之下的體積,以及高程面之間的煤堆體量。


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三、測量流程

前期準備:對測量區域進行實地勘察,確定堆體大致范圍和地形情況。根據現場條件,在大疆M350無人機遙控中規劃無人機飛行航線,設置飛行高度(一般建議離堆體20-30 米,確保覆蓋整個堆體且保證數據精度)、飛行速度等參數。

數據采集:將T100 Pro掃描儀安裝至 Matrice 350 RTK 無人機,檢查設備連接和運行狀態。無人機按照規劃航線飛行,在飛行過程中,激光雷達實時采集堆體表面點云數據。

數據處理:將解算后的點云數據導入配套軟件中進行建模分析,自動提取堆體,選去基準面,自動計算堆體體積,可輸入堆體的密度比,可生成包含重量在內詳細的測量報告。


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四、方案優勢

高效性:無人機可快速覆蓋大面積測量區域,單次飛行即可完成數萬平方米的堆體測量,相比傳統測量方法,效率提升。

高精度:厘米級的激光雷達測量精度,結合高清影像數據,能夠精準還原堆體表面細節,測量結果誤差極小,滿足各類工程和管理需求。

安全性:無需人工進入危險區域,避免了在復雜地形或危險作業環境下的人身安全風險。

靈活性:可根據不同測量需求,靈活調整飛行航線和參數,適應各種形狀和規模的堆體測量。

數據可視化:生成的三維模型和測量報告直觀易懂,方便管理人員進行數據分析和決策。

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