无人机溜井巡检解决方案

行业新闻 / 2024-10-10 02:00:00


1.应用背景


溜井是指利用自重从上往下溜放矿石的巷道，是采矿业运输与贮存矿石的咽喉，其运行是否畅通会直接影响矿山生产安全、采矿经济效益。溜井的破坏不仅影响其自身的安全状态，更会威胁到周边工程的安全状态。矿山主溜井（包括溜破系统溜矿井）一般采用圆形，采场溜井也大多采用圆形。溜井规格主要取决于溜井通过能力、矿岩块度、矿岩性质。矿山主溜井直径一般为3~4m，采场内顺路溜井一般为2~3m。通过巡检分析溜井与周围工程的关系，可以对溜井造成的周边工程危害程度进行评估，有效保障人员安全，为溜井的安全运行提供依据。


2.行业痛点


矿山实际生产过程中，溜井易受溜井结构，矿石块度、湿度、粘度、料位高度等因素引起的稳定平衡拱，导致溜井堵塞。溜井出现堵塞存在着疏通困难、疏通安全威胁大、影响生产时间过长等问题，严重影响矿山的生产效率。

溜井深度几十米到几百米不等，人工巡检存在坠落伤亡风险隐患。另一方面，溜井的生产环境与巡检环境不一致，无法布设固定式或者轨道式传感器。常规行走式机器人适合较为平坦的路面，也无法应用在井下场景。

无人机是一种比较适合的巡检平台，其具有机动灵活的天然优势，能够前后左右上下飞行，对溜井能够形成立体式全方位巡检。无人机溜井巡检存在的困难与挑战主要有：

1) 碰撞风险：井下环境未知，而无人机依赖高速旋转的螺旋桨产生运动力，当螺旋桨与井壁碰撞时候将导致无人机失控坠毁。

2) 信号问题：矿山内部没有传统无人机定位导航依赖的卫星信号，也存在用于安全阻隔的铁丝网，遮挡了无人机与地面站的通信。

3) 黑暗无光：摄像头需要足够光照条件才能有效采集影像数据，同时，井下黑暗特点也说明了视觉定位导航方案无法稳定可靠。


3.解决方案

针对矿山溜井巡检世界性难题，提供具有很强竞争优势的解决方案：

定制化笼形无人机，轻量小巧，具有全防护外框，框架厚实，碰撞接触面大、传导力充分，安全可靠；

其搭载三维非重复扫描雷达模块与自研惯导融合激光里程计的SLAM算法程序，使得无人机不依赖卫星信号、不依赖光线、不需要架设基站即可实现高精度自主定位，操纵人员不打杆情况下无人机处于稳定悬停状态。

为了解决通信难题，方案提供WiFi 6自组网通信设备，提供宽带通信接入服务，在井口等关键位置布设节点，信号可以有效覆盖操纵平台与井下空间，无人机及地面站在多个节点之间移动时候可以无感切换，数据稳定传输。

无人机机载左右两路高亮补光灯，明暗各自可调，与双轴全高清吊舱结合，可以实时查看井下视频画面。

摄像头虽然能够采集井下画面，但是操纵人员无法判定无人机与障碍物之间的距离，很容易做出错误判断，无人机机载SLAM程序实时构建的溜井三维激光雷达点云通过自组网通信链路从无人机端传输到地面站上，配合惊鸣自主研发的溜井巡检专用APP。操纵人员能够在以上帝视角俯瞰实时地图，判别无人机与井壁的空间位置关系，及时调整飞行方向，能够充分弥补实时视频对空间感知的不足缺陷，该项能力很有创新。

在续航能力方面，无人机经过动力学设计，飞行时长达15分钟，在更小体积情况下做到了国外竞品的接近两倍，飞得更深、更久、更从容，解决了操控人员的续航焦虑。

如果您想了解产品详情，可以联系我们的客服人员，为您的项目保驾护航。

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