無人機助力煤堆體積測量

背景：傳統(tǒng)盤煤方式方測量難度高，低，人員投入大

盤點儲煤量是煤礦、火電廠、港口等企業(yè)生產經營活動中的重要環(huán)節(jié)，盤煤結果精準與否直接影響企業(yè)的成本核算與盈虧。傳統(tǒng)用的是人工測量的方式，由測量人員使用RTK對煤堆進行采點，或者采用全站儀手工測量煤堆。此類盤煤方式投入人力、物力較多，測量誤差較大，終得出的數據不精準。

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（RTK）和三維激光雷達掃描技術。快速采集原始地形信息，輸出高質量的原地面點云數據，通過對點云數據處理加工，重構實景點云三維模型,還原被測煤堆的形狀分布,計算出煤堆體積等,實現(xiàn)快速,精準盤煤,是一種用于露天煤場盤煤的新盤煤方式。

無人機盤煤前起飛（來源：圖片來源網絡,如有侵權請聯(lián)系刪除）

推薦解決方案組合：大疆經緯 M300 RTK 無人機+ 禪思 L1激光雷達負載 +大疆智圖+點云后處理軟件

大疆經緯 M300 RTK無人機

經緯 M300 RTK 是現(xiàn)代航空系統(tǒng)與大疆行業(yè)級無 人機技術融合下的產品，擁有 55 分鐘長續(xù)航、 機器智能及六向定位避障等諸多優(yōu)勢，支持 多款航測負載，已成為眾多測繪從業(yè)者的飛行設備選擇。

禪思 L1激光雷達負載

禪思 L1 是一款高集成、易用的行業(yè)激 光雷達負載。一體化集成 Livox 、高精度慣導、1 英 寸測繪相機和三軸云臺等模塊，搭配經緯 M300 RTK  和大疆智圖，形成一體化解決方案。能夠多天候、率實時完成現(xiàn)場三維重建以及復雜場景的高精度三維重建。

經緯 M300 RTK + 禪思 L1

大疆智圖

大疆智圖支持禪思 L1 點云數據處理，包含POS解算、點云與可見光數據融合、標準格式點云輸出、作業(yè)報告輸出，實現(xiàn)點云數據處理一鍵式操作。

點云后處理軟件 - LiDAR360 UAV

·  兼容多種設備和數據源

適配其他品牌激光雷達采集設備，數據格式除了LAS、LAZ、TXT外，還支持 LiData（*.LiData自定義點云格式）、ASCII(*.txt, *.asc, *.neu, *.xyz, *.pts, *.csv)、PLY、OFF、E57等格式，支持多種數據格式轉換。

·  海量數據顯示和全屬性渲染

可快速加載、處理高達TB 級的海量點云數據，支持大范圍、高密度UAV 數據處理。

·  一鍵數據處理

為多個行業(yè)提供一鍵自動化流程，可快速、生產工業(yè)級數據產品。

· 編輯工具豐富

支持二三維一體化顯示和多源數據聯(lián)動編輯，可對點云、模型、柵格、矢量數據進行精細化編輯。

· 多行業(yè)應用服務

針對行業(yè)痛點提供多種分析、處理工具，實現(xiàn)工程測量、地形測繪、林業(yè)調查、礦業(yè)勘測、建筑建模、電力巡檢全生命周期服務。

堆體體積測量

技術流程

一.點云數據采集

提前規(guī)劃好飛行區(qū)域和飛行參數后，使用M300RTK搭載L1激光雷達鏡頭，傾斜攝影航測獲取測區(qū)的機載激光雷達點云數據。

L1激光雷達鏡頭：三維激光掃描技術

三維激光雷達掃描測量技術可快捷、直接、精準的獲取任何復雜現(xiàn)場環(huán)境及空間目標的三維立體信息，快速重構目標的三維模型及線、面、體、空間等各種數據，再現(xiàn)客觀事物的真實的形態(tài)特征，而且非接觸的數據獲取方式能在不觸及地表的情況下進行數據采集。另外，配套的專業(yè)分析處理軟件為真實還原堆體和地貌形態(tài)提供了先進的算法，方便開展高精度的煤堆體積測量工作。

二.大疆智圖點云數據解算、預處理

大疆智圖軟件進行 POS 解算、點云與可見光數據融合、還原生成煤堆的點云三維模型。

三.點云后處理軟件：點云數據分析，煤堆體積計算

在專業(yè)軟件中對點云數據進行分析，對預處理后的點云進行質量密度檢查、去噪、地面點分類、檢查點高程精度驗證。選去基準面，對煤堆進行體積計算并出報告。

案例 一：某火電發(fā)電廠煤堆測量

案例概述

采用大疆M300 RTK搭載L1飛行2架次獲取了某火電發(fā)電廠的機載激光雷達點云數據，利用大疆智圖生成了包含兩個las文件的原始點云，該場景中包含大小高低不同的建筑物、作業(yè)中的大型機器、干煤棚等復雜的地物，使用第三方軟件完成了大面積盤煤工作。

合并后點云的透視圖

航測方案

經緯 M300 RTK + 禪思LI+大疆智圖+第三方軟件進行點云大面積盤煤工作。

方案優(yōu)勢

項目外業(yè)工花費 0.5 天，飛行架次 2 次，相比傳統(tǒng)測繪精度高、速度快、成本低、使用靈活。

數據處理后獲取的煤堆地面點圖

測量結果

終計算的煤堆體積為：255500.420 立方米，如圖所示：