一、方案背景
傳統(tǒng)盤煤方式方測量難度高，效率低，人員投入大
堆場物資管理中，準確掌握堆體體積，為其生產(chǎn)規(guī)劃管理、成本核算、效益評估提供非常重要的數(shù)據(jù)保障。傳統(tǒng)用的是人工測量的方式，由測量人員使用RTK對堆體進行采點，或者采用全站儀手工測量堆體。此類方式投入人力、物力較多，測量誤差較大，最終得出的數(shù)據(jù)不精準。
無人機優(yōu)勢：精度高,速度快,成本低,使用靈活
采用無人機搭載先進激光雷達相機,進行傾斜攝影，通過無人機實時相位差分技術(shù)（RTK）和三維激光雷達掃描技術(shù)。快速采集原始地形信息，輸出高質(zhì)量的原地面點云數(shù)據(jù)，通過對點云數(shù)據(jù)處理加工，重構(gòu)實景點云三維模型,還原被測堆體的真實形狀分布,科學(xué)計算出堆體體積等,實現(xiàn)快速,精準測量,是一種專用于露天堆場的全新體積測量方式。
二、解決方案組成
無人機平臺：選用大疆 Matrice 350 RTK 無人機，該機型具備強大的飛行性能，續(xù)航時間長達 55 分鐘，抗風能力達 15 米 / 秒，可在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定飛行。其支持 3 組智能飛行電池同時供電，且支持快速更換電池，確保長時間作業(yè)。機身配備的 O3 圖傳模塊，圖傳距離可達 20 公里，能夠?qū)崟r回傳高清畫面，保障作業(yè)安全與數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定 。
激光雷達掃描系統(tǒng)：搭配T100 Pro三維激光掃描儀，該設(shè)備采用SLAM技術(shù)（simultaneous localization and mapping）即實時定位與建圖技術(shù)，不依賴于GPS等GNSS定位，在室內(nèi)外空間等未知環(huán)境移動中，進行自身定位及增量式三維建圖。且繼承了優(yōu)良的平臺兼容性，支持背包、無人機、車載、無人船、機器狗等多種平臺掃描方式，滿足你對移動測量的多種想象。
經(jīng)緯 M350 RTK + T100 Pro三維激光掃描儀
T100 Pro三維激光掃描儀（手持）
數(shù)據(jù)處理軟件：使用LidarWorks軟件，是標配處理軟件，集設(shè)備應(yīng)用與點云處理于一體的配套型軟件。
T100 Pro三維激光掃描系統(tǒng)采集堆體點云數(shù)據(jù)后，得到現(xiàn)場堆體的等比例三維點云數(shù)據(jù)。使用配套專業(yè)分析軟件對模型進行平面定義即可快速計算料堆體量，還可以指定高程基準，計算不同高程基準面之上、之下的體積，以及高程面之間的煤堆體量。
三、測量流程
前期準備：對測量區(qū)域進行實地勘察，確定堆體大致范圍和地形情況。根據(jù)現(xiàn)場條件，在大疆M350無人機遙控中規(guī)劃無人機飛行航線，設(shè)置飛行高度（一般建議離堆體20-30 米，確保覆蓋整個堆體且保證數(shù)據(jù)精度）、飛行速度等參數(shù)。
數(shù)據(jù)采集：將T100 Pro掃描儀安裝至 Matrice 350 RTK 無人機，檢查設(shè)備連接和運行狀態(tài)。無人機按照規(guī)劃航線飛行，在飛行過程中，激光雷達實時采集堆體表面點云數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)處理：將解算后的點云數(shù)據(jù)導(dǎo)入配套軟件中進行建模分析，自動提取堆體，選去基準面，自動計算堆體體積，可輸入堆體的密度比，可生成包含重量在內(nèi)詳細的測量報告。
四、方案優(yōu)勢
高效性：無人機可快速覆蓋大面積測量區(qū)域，單次飛行即可完成數(shù)萬平方米的堆體測量，相比傳統(tǒng)測量方法，效率提升。
高精度：厘米級的激光雷達測量精度，結(jié)合高清影像數(shù)據(jù)，能夠精準還原堆體表面細節(jié)，測量結(jié)果誤差極小，滿足各類工程和管理需求。
安全性：無需人工進入危險區(qū)域，避免了在復(fù)雜地形或危險作業(yè)環(huán)境下的人身安全風險。
靈活性：可根據(jù)不同測量需求，靈活調(diào)整飛行航線和參數(shù)，適應(yīng)各種形狀和規(guī)模的堆體測量。
數(shù)據(jù)可視化：生成的三維模型和測量報告直觀易懂，方便管理人員進行數(shù)據(jù)分析和決策。
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