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設(shè)備與工具采礦無人機(jī)
IntelMining
似乎每個行業(yè)都在想方設(shè)法以某種方式使用無人機(jī)，但在地下深處，情況就完全不同了。在礦井或管道的范圍內(nèi)，沒有GPS，很少或沒有燈光，現(xiàn)成的無人機(jī)是沒有用處的。但是，一家名為 Emesent的澳大利亞初創(chuàng)公司，正在賦予無人機(jī)空間感知和智能化的能力，讓他們能夠自動導(dǎo)航和繪制地下空間。
最近， Emesent幫助大疆的M300無人機(jī)實(shí)現(xiàn)了地下自動化飛行(通過為其工業(yè)無人機(jī)Hovermap開發(fā)出的Autonomy Level 2技術(shù)(AL2)解決方案)，并與Deswik（一款專業(yè)的采礦業(yè)規(guī)劃軟件）簽署協(xié)議，旨在為測量人員和規(guī)劃者提供難以進(jìn)入地區(qū)的更準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
Emesent的解決方案Hovermap，為標(biāo)準(zhǔn)大疆無人機(jī)配備了一個強(qiáng)大的激光雷達(dá)傳感器和一個強(qiáng)大的機(jī)載計(jì)算設(shè)備，該設(shè)備可以同時執(zhí)行定位和地圖繪制（SLAM）工作。它的處理速度非?？欤w行器可以一邊飛行一邊使用。你把它放在采礦場附近，它就會起飛并做它該做的事。
為了了解更多，IM雜志對Emesent首席執(zhí)行官Stefan Hrabar博士進(jìn)行了專訪。Hrabar為讀者介紹了Emesent詳細(xì)的解決方案?！皽y量員沒有風(fēng)險，也會獲得更好的數(shù)量級的數(shù)據(jù)。所有的東西都在無人機(jī)上實(shí)時運(yùn)行，并用于路徑規(guī)劃——這是我們的核心知識產(chǎn)權(quán)，”Hrabar說?！伴_發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有無人機(jī)自動化、碰撞規(guī)避、地形跟蹤的技術(shù)背景——基本上這也是無人機(jī)感知環(huán)境的方式?！?/p>
Hrabar介紹：“無人機(jī)可以通過水平隧道或垂直隧道進(jìn)行自我導(dǎo)航，慢慢前進(jìn)，幾分鐘后帶著構(gòu)建高度詳細(xì)地圖所需的數(shù)據(jù)返回。這個想法是將整個堆棧作為即插即用的解決方案賣給礦業(yè)公司，但是對于那些想要許可和定制SLAM軟件的人來說，要單獨(dú)將它商業(yè)化。歸根結(jié)底，礦業(yè)公司想要的是一份報告。因此，這不僅僅是收集數(shù)據(jù)，還包括分析?！?/p>
IM雜志：如果沒有通信基礎(chǔ)設(shè)施，Emesent的無人機(jī)如何將環(huán)境的3D地圖傳回操作者的電腦?
Stefan Hrabar：Hovermap的設(shè)計(jì)非常巧妙，可以在操作者的通信范圍之外進(jìn)行操作。Hovermap是具備導(dǎo)航功能的，因此操作者并不總是需要查看動態(tài)地圖。操作者可以在地圖當(dāng)前的限制區(qū)域之外或視線和通信范圍之外放置一個路徑點(diǎn)。Hovermap可以自動導(dǎo)航到路徑點(diǎn)且避開障礙物，并在行進(jìn)過程中構(gòu)建地圖。一旦它到達(dá)了路徑點(diǎn)(或者如果這個路徑點(diǎn)無法到達(dá))，它就會自動返回。地圖數(shù)據(jù)存儲在Hovermap上，當(dāng)它返回到Wi-Fi范圍內(nèi)時，新的地圖數(shù)據(jù)就會自動上傳到電腦上。操作者可以看到被繪制的新區(qū)域，并在地圖上或地圖之外放置一個新的路徑點(diǎn)，讓無人機(jī)再次返回進(jìn)行進(jìn)一步探索。
IM雜志：據(jù)了解，Pybar公司與Emesent合作，在澳大利亞新南威爾士州的Dargues和Woodlawn運(yùn)營測試自動無人機(jī)。這些無人機(jī)使用光探測與測距（LiDAR）和同時定位與制圖（SLAM）技術(shù)進(jìn)行地下跟蹤并使其遠(yuǎn)離障礙物。
到目前為止，在各個礦井針對Hovermap解決方案所使用的AL2級自動駕駛技術(shù)得到了什么樣的結(jié)果? Pybar在Dargues和Woodlawn礦井的測試結(jié)果符合您的預(yù)期嗎?
Stefan Hrabar：去年，我們在澳大利亞的Dargues和Woodlawn礦井進(jìn)行的試驗(yàn)為Pybar團(tuán)隊(duì)展示了一些很棒的成果，包括展示了使用 Autonomy Level 1技術(shù)(AL1)的Hovermap具備獲取有價值數(shù)據(jù)的能力。該團(tuán)隊(duì)看到了技術(shù)上的巨大潛力，購買了兩個系統(tǒng)供自己使用。去年早些時候，AL2飛行最后階段的預(yù)發(fā)布測試在Dargues進(jìn)行。即便是在Dargues的第一個采礦場使用AL2繪制的地圖，也凸顯了該系統(tǒng)相對于 傳統(tǒng)CMS技術(shù)的優(yōu)勢。在Hovermap掃描中，我們發(fā)現(xiàn)了大面積的超挖。而在同一個采礦場，我們從CMS掃描位置上看不到這個區(qū)域，因而無法識別出超挖。
許多礦井一直在使用AL2技術(shù)來繪制他們的采場以及視線之外的其他區(qū)域的地圖。通過AL2，他們可以將Hovermap發(fā)送至以前無法進(jìn)入的地方，使其能夠在不危及機(jī)器或人員的情況下實(shí)時獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
最近，我們還進(jìn)行了一次超越視線范圍的放礦溜井飛行，——使用Hovermap引導(dǎo)無人機(jī)下降120米，然后安全返回并進(jìn)行詳細(xì)掃描。
AL2技術(shù)提供的高度自動化也使遠(yuǎn)程操作無人機(jī)成為可能。我們最近完成了一個跨大陸的演示——在南非的一個客戶使用我們的AL2技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程協(xié)作工具在澳大利亞操作一架無人機(jī)。在南非的遠(yuǎn)程操作員可以使用他們的筆記本電腦在世界的另一端試驗(yàn)這項(xiàng)技術(shù)，發(fā)送Hovermap到隧道下進(jìn)行探索。這是未來的一種場景，可以從地面或數(shù)千公里外的遠(yuǎn)程操作中心操作地下的無人機(jī)。這將消除對現(xiàn)場技術(shù)人員的需求，并減少在地下花費(fèi)的時間。
IM雜志：您認(rèn)為您與Deswik的合作對礦山規(guī)劃和調(diào)查過程有何影響?這是否減少了執(zhí)行這項(xiàng)工作所需的時間，以及潛在地降低了與之相關(guān)的成本?您是否已經(jīng)在礦山進(jìn)行過驗(yàn)證這些好處的工作?
Stefan Hrabar: 我們的承諾是幫助礦業(yè)公司提高安全性和生產(chǎn)效率，同時減少成本和縮短停工期。為此，我們向測量員和規(guī)劃人員提供了來自難以到達(dá)地區(qū)的更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，使他們能夠獲得新的觀察。我們與Deswik的合作意味著我們能夠?yàn)樾袠I(yè)提供更全面的端到端解決方案。
我們認(rèn)為，這是一種非常自然的、將改善整體客戶體驗(yàn)的合作關(guān)系。Hovermap擅長在礦井的各個部分捕獲豐富的3D數(shù)據(jù)(無論是基于無人機(jī)、手持、車載或礦井中的纜繩牽引)。一旦數(shù)據(jù)被捕獲并轉(zhuǎn)換為3D模式，客戶需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理以獲得結(jié)果——這就是Deswik和其他采礦軟件供應(yīng)商發(fā)揮作用的地方。他們擁有強(qiáng)大的軟件工具，用于規(guī)劃、測量、鉆探和爆破、巖土測繪和許多其他應(yīng)用。我們正在與這些供應(yīng)商合作，以確保Hovermap數(shù)據(jù)與他們的工具之間的無縫集成。我們正在與他們一起構(gòu)建自動化的工作流，以對數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入、地理參照、清理和消除處理，并將其轉(zhuǎn)換為適合各種任務(wù)的格式。
Evolution Mining Mungari公司的測量人員一直在Deswik軟件中使用這種新工藝。此前，他們需要第三方軟件工具手動執(zhí)行部分工作?，F(xiàn)在，這一中間步驟已被消除，其他步驟也已經(jīng)自動化，每次掃描的時間相應(yīng)地從超過30分鐘減少到5分鐘。
IM雜志：過去5年，無人機(jī)的應(yīng)用才在采礦業(yè)開始流行起來。無人機(jī)應(yīng)用已經(jīng)從簡單的露天礦監(jiān)測，到鉆孔和爆破平臺，再到勘查解決方案，到執(zhí)行地下采礦中一些最危險的任務(wù)。在未來十年，您認(rèn)為它們將如何進(jìn)一步發(fā)展?在提高安全性、降低成本或提高生產(chǎn)效率方面，無人機(jī)還能執(zhí)行哪些新任務(wù)?
Stefan Hrabar: Emesent的愿景是推動工業(yè)現(xiàn)場 “有感知的數(shù)字孿生”的發(fā)展，并使其成為永不過時的技術(shù)，并向世界主要行業(yè)推廣——從采礦到能源和建筑。這些行業(yè)將能夠使用一個集中式的決策平臺，利用數(shù)千個數(shù)據(jù)點(diǎn)收集的高質(zhì)量的、自動采集的數(shù)據(jù)，對潛在的危險、機(jī)會和效率進(jìn)行瞬時決策，從而實(shí)現(xiàn)更自動化的決策。
我們認(rèn)為，Hovermap技術(shù)是未來實(shí)現(xiàn)這一場景的關(guān)鍵。無人機(jī)和其他自動化系統(tǒng)將成為未來礦井不可分割的一部分。無人機(jī)將被永久部署在地下并進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，為常規(guī)數(shù)據(jù)收集做好準(zhǔn)備，或在事故發(fā)生后根據(jù)需要部署。
Hovermap已經(jīng)解決了采礦領(lǐng)域的一些最大挑戰(zhàn)——包括安全問題和作業(yè)中的停工期。它解決了礦井的關(guān)鍵安全問題，使工人遠(yuǎn)離危險環(huán)境，同時提供更好的數(shù)據(jù)，為安全決策提供更優(yōu)質(zhì)的信息，如所需的地面支持的等級。然后，通過幫助礦井更準(zhǔn)確地計(jì)算風(fēng)險和機(jī)遇，協(xié)助決策和預(yù)測情況，從而提高效率。
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