北科天繪UArm1500三維激光掃描儀礦山應(yīng)用解決方案剖析

1、U-Arm1500三維激光掃描儀礦山應(yīng)用解決方案礦山測(cè)量是指在礦場(chǎng)建設(shè)和采礦過程中進(jìn)行的測(cè)繪工作，比如礦區(qū)及井下施工測(cè)量和竣工驗(yàn)收測(cè)量，變形監(jiān)測(cè)等，可為礦山安全開采提供重要參考資料。三維激光掃描儀作為新一代測(cè)繪利器，可以快速獲取空間三維信息，用于測(cè)量場(chǎng)景三維重建，快速生成數(shù)字高程模型、等高線、橫斷面線等成果。三維激光掃描儀還可以通過與相機(jī)集成，生成帶有顏色信息的空間三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，直觀、精確的對(duì)礦體變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。U-Arm1500地面三維激光掃掃描儀是北科天繪公司自主研發(fā)生產(chǎn)，面向大地測(cè)量和工程測(cè)繪的大測(cè)程脈沖式激光掃描儀產(chǎn)品，對(duì)光照、目標(biāo)反射和粗糙度等環(huán)境條件適應(yīng)能力強(qiáng)，測(cè)量距離遠(yuǎn)，非常適合于

2、大型礦山測(cè)繪監(jiān)測(cè)工作。U-Arm1500三維激光掃描儀一、系統(tǒng)特點(diǎn)Ø 超長(zhǎng)的測(cè)距，最大測(cè)距可達(dá)3000mØ 廣闊的掃描視場(chǎng)，視場(chǎng)角為 300°（垂直）×360°（水平）Ø 超高的數(shù)據(jù)采集效率，最大點(diǎn)頻300KHzØ 輕巧的設(shè)備，僅重9KGØ 具有多種連接端口（LAN,WLAN,USB 2.0），操作簡(jiǎn)單Ø 內(nèi)置數(shù)碼相機(jī)，具有外置相機(jī)掛點(diǎn)，可搭載高像素?cái)?shù)碼相機(jī)，還原點(diǎn)云真實(shí)顏色Ø 設(shè)備本身具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，內(nèi)置64G U盤Ø 可以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境測(cè)量（包括高溫工業(yè)環(huán)境）的能力二、設(shè)備性能指標(biāo)

3、設(shè)備型號(hào)UA-1500最小測(cè)距（m）10最大測(cè)距（m）18%150060%3000最大脈沖頻率（kHz）300激光等級(jí)Class I回波模式多回波掃描視場(chǎng)（°）360*300掃描線頻1800(RPM)轉(zhuǎn)臺(tái)速度（°/s）0.115水平測(cè)角分辨率（°）0.001垂直測(cè)角分辨率（°）0.001測(cè)距精度（mm）58 100m系統(tǒng)重量（kg）9工作溫度（）-2055三、U-Arm礦山測(cè)量系統(tǒng)U-Arm三維激光掃描儀在常規(guī)礦山測(cè)量中主要應(yīng)用在礦山地形測(cè)繪、采空區(qū)測(cè)量及煤堆體積測(cè)量等方面，U-Arm通過采集礦區(qū)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并結(jié)合專業(yè)點(diǎn)云后處理軟件，可為礦山測(cè)量提供完整的

4、解決方案。U-Arm礦山測(cè)量解決方案系統(tǒng)組成為：（1）硬件構(gòu)成： 三維激光掃描儀（內(nèi)置電池與U盤） 控制端 三腳架 標(biāo)靶球 外置高分辨率相機(jī)（2）軟件構(gòu)成控制軟件及與預(yù)處理軟件（UIUA）后處理軟件（JRC 3D Reconstructor）四、U-Arm礦山測(cè)量系統(tǒng)工作流程以礦山地形測(cè)繪為例，U-Arm三維激光掃描儀礦山測(cè)量系統(tǒng)工作流程如下：技術(shù)方案編寫、現(xiàn)場(chǎng)勘查作業(yè)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備連接、點(diǎn)云與影像采集、設(shè)備搬站點(diǎn)云解算、點(diǎn)云配準(zhǔn)、點(diǎn)云影像融合（UIUA軟件）數(shù)據(jù)后處理三維成果分析系生成礦山表面模型、提取等高線等（JRC軟件）礦量計(jì)算、變化分析等U-Arm1500最遠(yuǎn)測(cè)程可達(dá)300

5、0m，一個(gè)大型礦區(qū)僅需布設(shè)幾站就可以掃描完成，點(diǎn)云與影像的采集一站僅需5分鐘左右。測(cè)量過程中無需布設(shè)靶標(biāo)，無需人工選點(diǎn)，通過后期點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件JRC 3D Reconstructor, 便可以根據(jù)重疊區(qū)域?qū)⒍嗾军c(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拼接，得到完整礦區(qū)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)而生成測(cè)區(qū)表面模型，計(jì)算礦區(qū)體積、填挖方量等。通過對(duì)不同時(shí)期的同一礦區(qū)進(jìn)行掃描，可以確定礦山體積變化，用于礦山運(yùn)維管理。礦區(qū)點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)利用配準(zhǔn)后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成礦山表面模型，并根據(jù)礦山模型計(jì)算礦山體積，生成體積報(bào)告：礦山表面模型另外利用U-Arm三維激光掃描儀在井下進(jìn)行掃描作業(yè)，完成井下巷道模型的建立，能夠?qū)崿F(xiàn)井下開采管理。通過井下點(diǎn)云模型后處理生成巷道橫斷面線劃圖，將作為重要數(shù)據(jù)提供給煤礦安全生產(chǎn)部門，實(shí)現(xiàn)巷道的變形監(jiān)測(cè)，巷道應(yīng)力分析。利用JRC 3D Reconstruc