為了提高煤礦月末采剝量驗(yàn)收工作的精度和效率，公司使用縱橫大鵬CW-15Q JoLiDAR-Mini激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)，同時(shí)獲取礦區(qū)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和正射影像，計(jì)算該區(qū)煤巖開(kāi)采量，并繪制現(xiàn)狀圖。

采剝量驗(yàn)收測(cè)量(acceptance surveying of excavated volume)是指定期測(cè)量并計(jì)算采剝礦巖體積的工作。一般每月測(cè)量一次作業(yè)臺(tái)階的采剝進(jìn)度線，內(nèi)容包括測(cè)量臺(tái)階平臺(tái)上的結(jié)存礦和巖堆，繪制臺(tái)階采剝驗(yàn)收平面圖，并據(jù)此計(jì)算采剝礦巖體積。（名詞釋義來(lái)自百度百科）

“測(cè)區(qū)面積約30平方公里左右，礦區(qū)環(huán)境復(fù)雜，布設(shè)像控點(diǎn)困難。”面對(duì)高差140米左右，且實(shí)時(shí)都在開(kāi)采的礦區(qū)，靠傳統(tǒng)GPS-RTK測(cè)量方式，進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，難度太大?！巴瑫r(shí)我們最終成果需要絕對(duì)坐標(biāo)。故CW-15Q JoLiDAR-Mini激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)，成為我們此次項(xiàng)目首選?！?/p>

作業(yè)流程

飛行航線規(guī)劃及設(shè)備參數(shù)設(shè)置

將作業(yè)區(qū)域kml文件導(dǎo)入縱橫飛圖中，此時(shí)可手動(dòng)生成航線，也可根據(jù)kml文件自動(dòng)生成航線，可根據(jù)地形高差修改航線，以實(shí)現(xiàn)仿地飛行。

飛行高度：200m

激光雷達(dá)發(fā)射頻率：100KHz

航帶間距：76m

相機(jī)參數(shù)設(shè)置：航向重疊率70%，旁向重疊率10%

飛行方式：根據(jù)航線規(guī)劃設(shè)計(jì)，在進(jìn)入和退出雷達(dá)采集區(qū)域前后繞飛八字，在進(jìn)入采集區(qū)域后打開(kāi)雷達(dá)進(jìn)行往返飛行。

無(wú)人機(jī)作業(yè)

亂流是讓外業(yè)人員很苦惱的事情。此次CW-15Q作業(yè)區(qū)域，常年伴隨著極強(qiáng)的陣風(fēng)，最高風(fēng)速達(dá)到15m/s，尤其在礦坑作業(yè)時(shí)，風(fēng)受地形影響，經(jīng)常出現(xiàn)亂流。

當(dāng)無(wú)人機(jī)在空中遇到變化不定的陣風(fēng)時(shí)，無(wú)人機(jī)可能會(huì)發(fā)生飛行姿勢(shì)不穩(wěn)定，無(wú)法正確執(zhí)行飛行任務(wù)，或者更嚴(yán)重的情況。作業(yè)中，CW-15Q飛控修正姿態(tài)角度達(dá)到10度以上，兩天時(shí)間完成項(xiàng)目外場(chǎng)航飛作業(yè)，為客戶(hù)測(cè)量土方量爭(zhēng)取時(shí)間。

外場(chǎng)飛行完后，礦區(qū)工作人員說(shuō)到：“在整個(gè)飛行過(guò)程中，我們基本不用擔(dān)心CW-15Q的穩(wěn)定性，同時(shí)飛機(jī)續(xù)航也超出我們的預(yù)期。”

點(diǎn)云數(shù)據(jù)

飛行結(jié)束后，CW-15Q JoLiDAR-Mini激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)，同時(shí)獲取礦區(qū)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)和正射影像，進(jìn)一步提升了煤礦月末采剝量驗(yàn)收工作的精度和效率，在保證精度的基礎(chǔ)上還能有效減少人為主觀的影響，實(shí)現(xiàn)高效、低成本的測(cè)量。

華能伊敏煤電有限公司礦區(qū)工作人員對(duì)全新升級(jí)的JoLiDAR，給予高度認(rèn)可?！霸跀?shù)據(jù)處理時(shí)，

JoLiDAR5.0軟件提升很多，縱橫飛圖與JoLiDAR5.0互通，外業(yè)、內(nèi)業(yè)更加高效、便捷，更加實(shí)用。”

采剝量驗(yàn)收測(cè)量新方式

無(wú)人機(jī)+激光雷達(dá)

人工效率

傳統(tǒng)GPS-RTK測(cè)量方式，進(jìn)行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，需要4名技術(shù)人員攜帶儀器徒步行走4天完成測(cè)量，再內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理3天；使用縱橫大鵬CW-15Q JoLiDAR-Mini激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)，外業(yè)數(shù)據(jù)采集效率是GPS-RTK測(cè)量方式的4倍，內(nèi)外業(yè)整體效率提高將近160%。在大幅度提高作業(yè)效率的同時(shí)，還可以降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

測(cè)量點(diǎn)質(zhì)量

機(jī)載雷達(dá)無(wú)人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)外業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中誤差為5cm左右，基本與GPS-RTK方式3cm的三維精度相當(dāng)，同時(shí)其屬于掃描式測(cè)量，測(cè)量點(diǎn)密度約為20個(gè)/平方米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)GPS-RTK方式1個(gè)/25米。高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以更加清晰的反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)高程變化情況，大幅度提高采剝量計(jì)算整體精度。

安全性

GPS-RTK測(cè)量方式需要技術(shù)人員到達(dá)指定位置才能完成測(cè)量采點(diǎn)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)技術(shù)人員需在距離臺(tái)階頂部邊緣3米左右行走測(cè)點(diǎn)，容易出現(xiàn)跌落、磕碰等不安全現(xiàn)象；工作時(shí)存在與礦用卡車(chē)、電鏟、工程機(jī)械等設(shè)備的交叉作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。而使用縱橫大鵬CW-15Q JoLiDAR-Mini激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)，僅需在起落點(diǎn)用地面站掌控?zé)o人機(jī)的飛行狀態(tài)，安全性較高。