빛이 들어오지 않고 전통적인 측량이 어려운 깊은 석회암 동굴의 도면을 문서화하는 불가능한 과제에 직면했습니다.
도전 과제
작업자를 위험에 빠뜨리지 않고 100m가 넘는 수직 갱도와 지하 강을 정확하게 지도화하는 것입니다.
솔루션
XGRIDS의 Lixel L2 Pro 스캐너와 Multi-SLAM 기술은 정밀한 3D 모델을 생성하고 조사 시간을 80% 단축합니다. 이 디지털 트윈은 이제 중요한 안전 프로토콜, 체적 분석 및 운영 계획을 강화합니다. 광산 산업의 가장 어려운 환경이 고급 3D 캡처 기술을 만나면 불가능한 일이 일상이 된다는 것을 증명합니다.
결과적으로 디지털화된 광산 버전은 침수된 광산에서 일반적으로 발견되는 안전 위험을 평가하고 제거하고 운영 중단 시간을 줄이는 동시에 유지 관리 루틴을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 더 중요한 것은 광산을 디지털화하면 관리 효율성을 높이고, 전반적인 운영 통제를 개선하고, 불확실성을 완화하여 광산 회사가 산업 과제를 탐색하고 변화하는 환경에서 성장을 추구할 수 있다는 것입니다.
도전 과제: 기존 지하 측량의 한계
지하 광산 작업은 정확한 공간 문서화를 위한 가장 까다로운 환경 중 하나입니다.
중국 광둥 동부의 광산 작업에서 Trimble SX10 토탈 스테이션을 사용하여 석회암 동굴의 지리 참조 3D 모델을 만들었습니다. 100개가 넘는 스캐닝 스테이션을 구축했음에도 불구하고 중요한 지역은 여전히 매핑되지 않았습니다.
- 극단적인 수직 갱도: 가파르고 접근이 불가능한 벽이 있는 100m를 초과하는 낙하
- 동적 물 특징: 불안정한 조건을 만드는 지하 강과 침수 구역
- 복잡한 터널 네트워크: 삼각대 기반 장비로는 접근할 수 없는 형상
- 안전 문제: 인간 노출을 최소화하는 것이 중요한 고위험 환경
- 제한된 접근 지점: 기존 장비로는 도달할 수 없는 지역이 많음
"이러한 환경 중 일부는 기존 방식으로는 안전하게 문서화하는 것이 불가능했습니다.
우리는 불완전한 데이터를 기반으로 중요한 운영 결정을 내리고 있었습니다."
- 광산 계획 엔지니어 -
기존 측량 도구를 보완하기 위한 새로운 기술을 평가할 때, 광산 운영자는 종종 휴대용 패키지에서 유연성과 센티미터 수준의 정확도를 약속하는 SLAM 기반 솔루션을 마주칩니다. 그러나 지하 환경은 모든 SLAM 시스템이 광산의 고유한 과제를 처리할 수 있는 것은 아니므로 신중한 기술 선택이 필요합니다.
광산 환경에서의 SLAM 기술 제한
지하 광산은 SLAM 기술에도 예외적인 과제를 안겨준다는 점을 알아두는 것이 중요합니다. 특히 이 석회암 광산에서 다음과 같은 특징은 많은 SLAM 솔루션을 실행 불가능하게 만들 것입니다.
- 특징이 부족한 표면: 석회암 벽은 종종 기존 SLAM 알고리즘에 필요한 뚜렷한 시각적 특징이 부족합니다.
- 반사성 젖은 표면: 물의 특징은 표준 센서를 혼동시키고 후처리 중에 악몽을 만들어내는 예측할 수 없는 반사를 생성합니다.
- 먼지 및 입자상 물질: 공기 중 입자가 광학 시스템을 방해합니다.
- GPS 신호 없음: 드리프트 보정을 위한 위성 위치 지정이 전혀 없음
- 이러한 과제에 직면하게 되면 광산 운영자들이 토탈 스테이션과 같은 기존 도구를 보완하거나 대체하기 위해 SLAM 솔루션에 투자하는 것을 주저하는 것은 드문 일이 아닙니다.
멀티SLAM: XGRIDS의 차이점
광산 작업자들은 여러 옵션을 평가한 후, 기존 측량 장비를 보완하기 위해 무게가 2kg(4.4파운드) 미만인 대표적인 핸드헬드 3D 레이저 스캐너인 XGRIDS Lixel L2 Pro(32채널/120m)를 도입했습니다.
핵심 기술 구성 요소
Lixel L2 Pro는 다음을 결합한 Multi-SLAM 기술을 사용합니다.
- 고급 LiDAR: 360° x 270° 시야로 초당 640,000개 지점 캡처
- 듀얼 비주얼 포지셔닝: 2개의 48MP 카메라, 전면 카메라는 비주얼 SLAM 기능을 제공
- 관성 측정 장치(IMU): GPS 신호 없이도 정확한 위치 지정 가능
- 실시간 처리: LixelGO 앱을 통해 즉각적인 데이터 검증을 제공하는 온디바이스 계산
- 견고한 디자인: IP54 등급의 먼지 및 물 튀김 보호
- 다중 센서 융합: 기능이 부족한 환경에서도 정확도 유지
- 독점 필터링: 기존 스캐너를 혼란스럽게 하는 반사성 습한 표면을 올바르게 해석합니다.
- 가벼운 디자인: 좁은 공간에서도 쉽게 조작할 수 있는 2kg 미만의 휴대형 장치
구현 프로세스
이 구현은 극한의 환경 문제를 해결하는 동시에 데이터 품질을 극대화하도록 설계된 전략적 워크플로를 따랐습니다.
데이터 캡처
- 예비 현장 평가: 안전 프로토콜과 스캐닝 경로가 수립되었습니다. 제어 지점은 반사 타겟으로 표시되었으며 여러 번 통과하여 캡처되었습니다.
- 초기화: L2 Pro를 평평한 표면에서 20초 동안 초기화했습니다.
3. 지하 환경 스캐닝에 모범 사례 적용:
- 각 조사 기준점은 LiDAR 센서와 카메라가 완벽하게 커버할 수 있도록 신중하게 포착되었습니다.
- 가능한 경우, 작업자는 스캐너를 알려진 위치로 되돌리기 위해 작은 폐쇄 루프를 생성하여 드리프트를 최소화했습니다.
4. 전문화된 캡처 기술:
지하 강 매핑
토탈 스테이션과 같은 기존의 정적 스캐너는 흐르는 물 특징이나 주변 지역을 효과적으로 문서화할 수 없습니다. 특히 접근이 작은 보트로 제한되어 있는 경우 더욱 그렇습니다. Lixel L2 Pro의 핸드헬드 작동을 통해 작업자는 다음을 수행할 수 있습니다.
- 작은 뗏목을 항해하는 동안 지속적으로 스캔하세요
- LixelGO 모바일 앱을 통해 실시간 시각화를 유지하세요
- 천장, 벽, 수면의 완벽한 커버리지를 확보하세요
- 보트의 움직임에도 불구하고 지속적으로 데이터를 수집합니다.
수직 샤프트 문서
100m를 넘는 낙하 높이로 인해 수직 갱도는 극도의 안전성과 기술적 어려움을 안고 있습니다.
- 가볍고 휴대하기 편리한 Lixel L2 Pro는 샤프트 가장자리에서 더 안전한 작동을 가능하게 합니다.
- Multi-SLAM 기술은 까다로운 기하학에도 불구하고 위치 정확도를 유지했습니다.
- 중첩된 스캔 패턴으로 수직 표면의 완전한 커버리지가 보장됩니다.
- 실시간 피드백을 통해 데이터 격차를 즉시 식별할 수 있습니다.
데이터 처리 및 통합
침수되어 도보로 접근할 수 없는 광산 구역의 포인트 클라우드 모델 미리보기:
터널을 자세히 살펴보겠습니다.
수직갱 개요:
샤프트 내부에서 본 모습:
기존 조사 정보에 새로운 스캔 데이터를 통합하려면 정밀한 정렬이 필요합니다.
- Trimble RealWorks 좌표 변환 도구는 4.8mm의 등록 정확도를 달성했습니다.
- 다양한 소스의 포인트 클라우드가 눈에 띄는 정렬 오류 없이 원활하게 병합되었습니다.
- 모든 데이터 소스에서 일관된 포인트 밀도가 유지되었습니다.
좌표 변환
정확한 지리 참조를 위해 팀은 Trimble RealWorks의 포인트 클라우드 등록 모듈을 사용하여 좌표 변환을 수행했습니다. 확립된 트래버스 제어 지점에서 반사 대상 중심을 선택하고 최소 3개의 절대 좌표를 입력하여 포인트 클라우드 데이터가 모델 전체에서 절대 위치 정확도를 유지하도록 했습니다.
정확성 확인
하천의 변형오차 : 4.848mm
수직축에서의 변형오차 : 4.823mm
데이터 통합
이 석회암 광산의 완전한 3D 모델을 구축하기 위해 팀은 L2 Pro에서 강 하도와 갱도의 포인트 클라우드 데이터를 Trimble SX10 토탈 스테이션을 사용하여 만든 모델로 가져왔습니다. 절대 좌표 변환을 적용한 후 두 데이터 세트 모두 등록 오류 없이 완벽하게 정렬되었습니다.
강바닥
전
후
수직축
전
후
3D 메시 체적
Trimble RealWorks의 삼각 측량 메시 생성 도구를 사용하여 광산 동굴의 완전한 3D 메시 모델이 생성되었습니다. 원시 메시는 GeoMagic 소프트웨어에서 후처리 정제를 거쳐 정확성을 보장하고 아티팩트를 제거했습니다.
최종 부피 계산 결과 광산 동굴의 총 부피는 114,548.34m³ 로 결정되었습니다 .
결과: 지하 문서 변환
XGRIDS 기술의 구현은 여러 가지 이점을 제공했습니다.
- 기존 제어 네트워크에 L2 Pro 포인트 클라우드를 정렬할 때 4.8mm 등록 정확도
- 114,548.3m³의 용적 계산으로 이전에는 지도에 표시할 수 없었던 지역의 정확한 측정이 가능
- 위험한 장소에서 고위험 수동 측정을 제거하여 안전 사고를 0건으로 줄입니다.
질적 혜택
- 고급 계획 및 시뮬레이션 시나리오를 지원하는 포괄적인 디지털 트윈
- 불안정 구역 및 탈출 경로에 대한 세부적인 시각화를 통해 향상된 안전 관리
- 정확한 지질 모델링을 통해 자원 활용을 최적화하는 개선된 추출 계획
- 환경 모니터링 추적 물 침투 패턴 및 잠재적인 구조적 약점
- 지식 보존은 미래 참조를 위해 접근이 불가능한 영역에 대한 영구적인 디지털 기록을 생성합니다.
- 최소한의 현장 준비로 더 빠른 스캐닝이 가능하여 운영 중단이 줄어듭니다.
비즈니스 영향: 매핑 그 이상
포괄적인 디지털 문서는 여러 가지 방법으로 광산 작업을 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
운영 효율성
- 추출 계획: 고가 매장량의 보다 정확한 타겟팅
- 장비 라우팅: 광산 장비에 대한 최적화된 경로
- 유지 관리 일정: 잠재적인 구조적 문제에 대한 더 나은 예측
안전 강화
- 위험성 평가: 위험 지역의 시각적 식별
- 비상 계획: 세부 대피 경로 및 환기 모델링
- 교육: 근로자 오리엔테이션을 위한 몰입형 시각화
규정 준수
- 환경 모니터링: 수자원 관리 시스템 문서화
- 구조적 건전성: 지지 시스템 및 안정성 검증
- 기록 관리: 규제 보고를 위한 포괄적인 문서화
미래 응용 분야: 디지털 광산 생태계
XGRIDS 솔루션의 유연성과 접근 가능한 데이터 형식을 통해 광산 운영자는 광산 작업을 개선할 수 있는 새로운 방법을 모색할 수 있습니다.
- 구현 전에 추출 시나리오를 시뮬레이션하는 예측 디지털 쌍을 만듭니다.
- 실제 광산 지형을 사용하여 근로자 교육을 위한 VR 교육 환경 개발
- 고화질 참조 맵을 사용하여 자율 주행차 탐색을 구현하세요
- 현재 상황을 기준 모델과 비교하는 실시간 모니터링 시스템을 구축하여 광산 관리를 개선하고 규정 준수 요구 사항을 충족합니다.
- XGRIDS L2 Pro는 최소한의 기술 교육만 필요하고 직관적인 조작이 가능하여 전 세계 모든 규모의 광산 작업에 고급 3D 매핑 기술을 보급하고, 즉각적인 투자수익률과 장기적 전략적 가치를 갖춘 디지털화 이니셔티브를 위한 기반을 마련합니다.
결론: 지하에서 가능한 것의 재정의
이 석회암 프로젝트는 XGRIDS의 고급 3D 스캐닝 기술이 지하 매핑에서 가능한 것을 어떻게 변화시키고 있는지 보여줍니다. 이전에는 너무 위험하거나 복잡하거나 접근하기 어렵다고 여겨졌던 환경도 이제 전례 없는 정확성과 효율성으로 문서화할 수 있습니다.
Lixel L2 Pro가 제공하는 이동성, 정밀성 및 실시간 피드백의 조합은 지하 문서화의 새로운 기준을 제시했으며, 그 영향은 광산을 넘어 터널링, 토목 공학, 수력 발전 시설 및 기타 지하 인프라에까지 미칩니다.
빛이 들어오지 않고 전통적인 측량이 어려운 깊은 석회암 동굴의 도면을 문서화하는 불가능한 과제에 직면했습니다.
작업자를 위험에 빠뜨리지 않고 100m가 넘는 수직 갱도와 지하 강을 정확하게 지도화하는 것입니다.
XGRIDS의 Lixel L2 Pro 스캐너와 Multi-SLAM 기술은 정밀한 3D 모델을 생성하고 조사 시간을 80% 단축합니다. 이 디지털 트윈은 이제 중요한 안전 프로토콜, 체적 분석 및 운영 계획을 강화합니다. 광산 산업의 가장 어려운 환경이 고급 3D 캡처 기술을 만나면 불가능한 일이 일상이 된다는 것을 증명합니다.
결과적으로 디지털화된 광산 버전은 침수된 광산에서 일반적으로 발견되는 안전 위험을 평가하고 제거하고 운영 중단 시간을 줄이는 동시에 유지 관리 루틴을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 더 중요한 것은 광산을 디지털화하면 관리 효율성을 높이고, 전반적인 운영 통제를 개선하고, 불확실성을 완화하여 광산 회사가 산업 과제를 탐색하고 변화하는 환경에서 성장을 추구할 수 있다는 것입니다.
도전 과제: 기존 지하 측량의 한계
지하 광산 작업은 정확한 공간 문서화를 위한 가장 까다로운 환경 중 하나입니다.
중국 광둥 동부의 광산 작업에서 Trimble SX10 토탈 스테이션을 사용하여 석회암 동굴의 지리 참조 3D 모델을 만들었습니다. 100개가 넘는 스캐닝 스테이션을 구축했음에도 불구하고 중요한 지역은 여전히 매핑되지 않았습니다.
"이러한 환경 중 일부는 기존 방식으로는 안전하게 문서화하는 것이 불가능했습니다.
우리는 불완전한 데이터를 기반으로 중요한 운영 결정을 내리고 있었습니다."
- 광산 계획 엔지니어 -
기존 측량 도구를 보완하기 위한 새로운 기술을 평가할 때, 광산 운영자는 종종 휴대용 패키지에서 유연성과 센티미터 수준의 정확도를 약속하는 SLAM 기반 솔루션을 마주칩니다. 그러나 지하 환경은 모든 SLAM 시스템이 광산의 고유한 과제를 처리할 수 있는 것은 아니므로 신중한 기술 선택이 필요합니다.
광산 환경에서의 SLAM 기술 제한
지하 광산은 SLAM 기술에도 예외적인 과제를 안겨준다는 점을 알아두는 것이 중요합니다. 특히 이 석회암 광산에서 다음과 같은 특징은 많은 SLAM 솔루션을 실행 불가능하게 만들 것입니다.
광산 작업자들은 여러 옵션을 평가한 후, 기존 측량 장비를 보완하기 위해 무게가 2kg(4.4파운드) 미만인 대표적인 핸드헬드 3D 레이저 스캐너인 XGRIDS Lixel L2 Pro(32채널/120m)를 도입했습니다.
핵심 기술 구성 요소
Lixel L2 Pro는 다음을 결합한 Multi-SLAM 기술을 사용합니다.
구현 프로세스
이 구현은 극한의 환경 문제를 해결하는 동시에 데이터 품질을 극대화하도록 설계된 전략적 워크플로를 따랐습니다.
데이터 캡처
3. 지하 환경 스캐닝에 모범 사례 적용:
4. 전문화된 캡처 기술:
지하 강 매핑
토탈 스테이션과 같은 기존의 정적 스캐너는 흐르는 물 특징이나 주변 지역을 효과적으로 문서화할 수 없습니다. 특히 접근이 작은 보트로 제한되어 있는 경우 더욱 그렇습니다. Lixel L2 Pro의 핸드헬드 작동을 통해 작업자는 다음을 수행할 수 있습니다.
수직 샤프트 문서
100m를 넘는 낙하 높이로 인해 수직 갱도는 극도의 안전성과 기술적 어려움을 안고 있습니다.
데이터 처리 및 통합
침수되어 도보로 접근할 수 없는 광산 구역의 포인트 클라우드 모델 미리보기:
터널을 자세히 살펴보겠습니다.
수직갱 개요:
샤프트 내부에서 본 모습:
기존 조사 정보에 새로운 스캔 데이터를 통합하려면 정밀한 정렬이 필요합니다.
좌표 변환
정확한 지리 참조를 위해 팀은 Trimble RealWorks의 포인트 클라우드 등록 모듈을 사용하여 좌표 변환을 수행했습니다. 확립된 트래버스 제어 지점에서 반사 대상 중심을 선택하고 최소 3개의 절대 좌표를 입력하여 포인트 클라우드 데이터가 모델 전체에서 절대 위치 정확도를 유지하도록 했습니다.
정확성 확인
하천의 변형오차 : 4.848mm
수직축에서의 변형오차 : 4.823mm
데이터 통합
이 석회암 광산의 완전한 3D 모델을 구축하기 위해 팀은 L2 Pro에서 강 하도와 갱도의 포인트 클라우드 데이터를 Trimble SX10 토탈 스테이션을 사용하여 만든 모델로 가져왔습니다. 절대 좌표 변환을 적용한 후 두 데이터 세트 모두 등록 오류 없이 완벽하게 정렬되었습니다.
강바닥
전
후
수직축
전
후
3D 메시 체적
Trimble RealWorks의 삼각 측량 메시 생성 도구를 사용하여 광산 동굴의 완전한 3D 메시 모델이 생성되었습니다. 원시 메시는 GeoMagic 소프트웨어에서 후처리 정제를 거쳐 정확성을 보장하고 아티팩트를 제거했습니다.
최종 부피 계산 결과 광산 동굴의 총 부피는 114,548.34m³ 로 결정되었습니다 .
XGRIDS 기술의 구현은 여러 가지 이점을 제공했습니다.
질적 혜택
포괄적인 디지털 문서는 여러 가지 방법으로 광산 작업을 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
운영 효율성
안전 강화
규정 준수
XGRIDS 솔루션의 유연성과 접근 가능한 데이터 형식을 통해 광산 운영자는 광산 작업을 개선할 수 있는 새로운 방법을 모색할 수 있습니다.
이 석회암 프로젝트는 XGRIDS의 고급 3D 스캐닝 기술이 지하 매핑에서 가능한 것을 어떻게 변화시키고 있는지 보여줍니다. 이전에는 너무 위험하거나 복잡하거나 접근하기 어렵다고 여겨졌던 환경도 이제 전례 없는 정확성과 효율성으로 문서화할 수 있습니다.
Lixel L2 Pro가 제공하는 이동성, 정밀성 및 실시간 피드백의 조합은 지하 문서화의 새로운 기준을 제시했으며, 그 영향은 광산을 넘어 터널링, 토목 공학, 수력 발전 시설 및 기타 지하 인프라에까지 미칩니다.