数智赋能 向新而行丨新城金矿井下无人机 开启靶向测量“新模式”

编者按：“数智赋能、质效双升”是山东黄金集团冲刺“世界一流企业”赛道的新目标，集团将以“数智”建设为依托，以新质生产力塑造高质量发展新优势。官方公众号平台近期推出“数智赋能 向新而行”专题报道，全面展示集团及所属企业数智赋能“成绩单”。

“前方有危险隐患，停止向前测量。”拿手持式激光雷达测量仪的测量人员被同行人员喊住，停止了测量。

随着开采深度加深，如各个矿山一样，新城金矿同样面临从地表浅层转向深部开采的难题，矿山地下随着生产形成了大量的巷道工程，工作环境随着开采深度的加深更具挑战，使用传统的全站仪进行验收测量效率进一步降低，难以满足现场测量工作需求。

如何提升测量工作速度、减少测量人员非必要井下停留时间？如何选择最安全的区域进行远程、非接触式测量？如何“破题”，克服制约因素？新城金矿用智慧大脑给出了解题方案。

“如果有一个体型小、可以远程操控的可视探测仪就好了。”测量人员的一句不经意的话点醒了技术人员，“对啊，如果我们选择合适的载体加装探测系统，就能做到远程操控，减少人员停留时间，就保障了人员安全。”

说干就干。

矿井洞口大小不一，什么载体才能体型小而灵敏？无人机无疑是最好的选择，技术人员决定用好“外脑”，建强“大脑”。

技术人员对金属矿山井下无GPS环境、可智能防碰撞的无人机机载激光雷达进行全面研究应用，从技术选型、优化组装、通信互联、数据采集、数据处理、数据应用等为切入点，经多次对比，在机身选材上对比了国内外3种无人机机型，最终选定了我国DJI（大疆创新）的M300RTK作为基础飞行平台，该飞行器续航时长可达到50分钟。

在飞控系统选型上，选用了技术先进的飞控系统，该系统能够真正地进行数据自动采集，并增加安全的自我导航，可自动避让行人、车辆、设备、动态环境以及危险区域等。与此同时，技术人员将自主避障技术与UAV-LiDAR技术融合，通过对无人机本身尺寸和有效距离的计算，在无人机外围设置可避免无人机与障碍物碰撞的“虚拟椭球体”，飞行过程中“数字空间”与“虚拟椭球体”进行计算，能够得出是否能通过的指令，并将该指令发送给无人机的飞控系统，从而实现自主避障功能，所有的解算和指令传递，均在毫秒间完成，实现了超视距井下空间的测量，解决了人员无法进入的井下超大空区的测量难题。

但技术人员并不满足于单一的测量，如何让“小身体”拥有更强大的功能？

技术人员将气体探测装置与自主避障无人机结合，形成了井下有毒空间毒气含量的远程、自主扫描探测技术。在使用无人机搭配气体检测装置时，人员可以在安全区域操作无人机系统进入独头掘进或废弃巷道，系统基于无人机的红外避障、视觉避障系统自主飞行，机载气体检测装置获取的气体浓度信息可通过无线实时传输到服务器，为矿山安全开采提供高效数据支撑。

通过大量的技术踏勘、优选和尝试，技术人员最终设计并形成了共包括无人机系统、无GPS自主避障系统、SLAM激光雷达、机载气体传感器、点云拼接及建模系统、数字采矿软件系统、配件及数据接口开发七大部分组成的无人机激光雷达系统。

自引进无人机移动扫描技术以来，已完成上千次采场扫描，随着地下扫描操作员越来越熟练地操控无人机，以及地面团队更熟练地使用点云数据，每周进行的扫描次数不断增加。现在，几乎在每次爆破后都会安排无人机进行扫描，并在每个采场的整个生命期内定期进行扫描，有助于及早发现潜在问题，准确测量采场内矿石量，且每次扫描都带入坐标信息，合并几次扫描数据可以生成采场形状和放矿进展。该技术投入使用后，降低了矿石损失率0.5%、贫化率0.5%，总体年度经济效益约800万元。

新一轮的科技革命和产业变革的浪潮扑面而来，新产业、新业态蓬勃兴起，形成新一轮前沿科技的发展热潮，新城金矿将坚持以科技创新为驱动力，不断推动人工智能、大数据等创新技术赋能行业，加速产业向智能化、数字化转型升级，加快形成新质生产力。

来源 | 矿管集团