Кафедра маркшейдерского дела и геодезии ИРНИТУ под руководством профессора Анатолия Охотина совместно с коллегами Ханойского университета горного дела и геологии организовала 2 февраля I Российско-Вьетнамскую молодежную Web-конференцию. Участники научного форума представили новейшие технологии в маркшейдерии и геодезии.
Открыл форум профессор кафедры маркшейдерского дела и геодезии Александр Загибалов. Он отметил, что мероприятие организовано в рамках соглашения о сотрудничестве между вузами, которое было подписано в Ханое в октябре 2017 года. Тогда делегация Иркутского технического университета во главе с ректором Михаилом Корняковым посетила образовательные и научные организации столицы Вьетнама. Представители ИРНИТУ обсудили с вьетнамскими коллегами перспективы сотрудничества в области подготовки кадров, организации академических обменов, а также встретились с выпускниками Иркутского «политеха».
Молодежную Web-конференцию открыл доклад инженера-маркшейдера Алины Кшановской на тему «Ручное лазерное сканирование». По ее информации, наземное лазерное сканирование может быть стационарным и мобильным (пилотируемое, беспилотное). Воздушное лазерное сканирование предполагает использование пилотируемых и беспилотных аппаратов. Чтобы получить общее облако точек, необходимо зафиксировать каждую позицию сканера. обычно используются спутниковые системы (GNSS) или других измерительных технологий, например, тахеометр. Затем необходимо произвести обработку данных, используя разнообразное программное обеспечение.
А. Кшановская особое внимание уделила технологии 3D-картографии «go-anywhere» («идти-везде»), отметив, что ручные сканеры являются легкими и простыми в использовании. Они позволяют быстро создавать 3D-модели в течение нескольких минут, по ходу движения. Программное обеспечение автоматической обработки SLAM (одновременная локализация и сопоставление) выравнивает данные без необходимости внешнего управления для создания облака точек и фиксирования изображений обследуемой области. Докладчик ознакомила вьетнамских коллег с техническими характеристиками ручного сканера ZEB1. Среди его конкурентных преимуществ компактность и легкость, возможность сканирования труднодоступных мест, сканирование без фиксации положения оборудования и по ходу движения оператора, а также автоматическая обработка данных. При использовании сканера ZEB1 необходимо выполнить специальную технологию сканирования (петлеобразную траекторию оператора, наличие объектов для захвата).
Этот инструмент был разработан для создания 3D-моделей зданий. Однако производитель предлагает использовать сканер в лесном хозяйстве, архитектуре и добыче полезных ископаемых.
«Изучая возможности сканера, мы провели эксперименты и осуществили съемку двух этажей здания, сканировали сложные структурные элементы и открытые участки земли. Применили ZEB 1 на карьере. Мы пришли к выводу, что технология является удобной и допустимой при моделировании зданий (не требующей высокой точности, например, инвентаризация), моделировании подземных выработок, сканировании крытых складов и лесных угодий», - подчеркнула А. Кшановская. По ее информации, данная технология продолжает развиваться, и уже выпущен ручной сканер нового поколения ZEB REVO с более усовершенствованным дизайном и характеристиками.
Еще один докладчик из ИРНИТУ аспирант первого курса ИРНИТУ Шариф Охунов рассказал о наблюдениях за деформацией бортов и уступов карьера с помощью наземного лазерного сканирования (НЛС).
По его информации, наземное лазерное сканирование представляет собой съемочную систему, результатом работы которой является трехмерное изображение, или так называемый скан. Результаты наземного лазерного сканирования представлены в форме массива точек лазерных отражений от объектов, находящихся в поле зрения сканера, с пятью характеристиками (пространственные координаты X, Y, Z, интенсивность отражения и реальный цвет).
Ш. Охунов представил технологию наземного лазерного сканирования при определении деформации бортов и уступов угольного разреза:
«Для мониторинга устойчивости бортов угольного разреза, мы использовали наземную лазерную сканирующую систему Riegl VZ-1000, которая позволяет выполнять сканирование в радиусе 1400 метров и имеет максимальную погрешность измерений 8 мм. Для ориентирования сканов и сшивки их в одну систему необходимы отражающие марки, которые закреплялись на местности во время сканирования. Координирование марок выполнялось с пунктов съемочного обоснования с использованием GPS приемников TRIMBLE R8-III. Сканирование проходило в режиме Panorama_20, (950m/150kHz: 24 мин.) и фиксацией "последнего отражения" с максимальными угловыми развертками. Для сканирования борта разреза потребовалось пять точек стояния, для полной видимости горной выработки и элементы, подлежащие отображению. Сканирование на каждой станции осуществлялось в два этапа. Первый заключался в выполнении сканирования с высокой плотностью, второй предполагал распознавание на скане отражающих марок».
По данным Ш. Охунова, трансформация сканов осуществлялась в программе RISCAN PRO. Итогом процесса трансформации являются сканы, каждая точка которых определена в единой системе координат. Затем сканы сшиваются между собой в единое облако точек по всему объекту.
Аспирант пояснил, что трансформированные сшитые сканы по своей сути уже являются цифровой моделью, так как сканы состоят из точек, имеющих реальные 3D координаты, в принятой условной системе координат проекта. Сравнения для определения деформации и смещения бортов угольного разреза по двум данным наземного лазерного сканирования производились в среде RISCAN PRO, MicroStation, AutoCAD Civil 3D.
«В ходе наблюдений с помощью наземного лазерного сканирования за деформацией по двум поверхностям угольного разреза мы выявили смещение горной массы на центральной части разреза. Причиной этого стали буровзрывные работы. После выявления участка деформации были предприняты все меры для предотвращения опасности.
Мы пришли к выводу, что системное внедрение лазерного сканирования на карьерах позволяет получить очень детальную трехмерную модель карьера, оперативно пополнить маркшейдерскую графическую документацию, в том числе опасных и недоступных участков. Данная технология обеспечивает оперативный подсчет объемов выполненных горных работ и построение трехмерной модели деформирования бортов.
Таким образом, метод лазерного сканирования, применяемый в комплексе с традиционными маркшейдерскими наблюдениями, является одним из наиболее эффективных и безопасных способов проведения маркшейдерских работ и инструментальных наблюдений на деформирующихся участках бортов карьеров и отвалов», - сообщил Ш. Охунов.
Представители Ханойского университета горного дела и геологии подготовили сообщения, посвященные применению ГИС во вьетнамской горнодобывающей промышленности, а также представили опыт лидарной обработки и создания цифровых моделей рельефа.
