基于无人机全流程自动建模的露天矿边坡参数校核方法
罗宇1
石大鹏2
张鹏2
1.中国煤炭科工集团有限公司煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室,北京 101320;中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 1100152.中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110015
摘要：露天矿边坡稳定性对矿山安全至关重要,边坡参数的精准识别是保障矿山安全的核心环节,传统边坡参数获取方式存在效率低、数据单一、难以实现全域高频次覆盖等局限性.针对上述问题,提出了一种基于无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)全流程自动建模的露天矿边坡参数校核方法,通过智能感知、自动化建模、模型分析技术突破,实现了矿山边坡关键参数的无人化、全域化监测.以内蒙古某大型露天矿为研究对象,基于无人机智能机库技术优化了无人机自动航线规划方法,介绍了机载激光雷达自主作业流程,研究了基于内网穿透的批量数据高效回传机制,提出了适用于露天矿的点云数据自动解算流程,设计了点云局部更新策略以减少数据处理量,基于点云数据建立了露天矿数字表面模型(Digital Surface Model,DSM),通过平盘与坡面提取、骨架线提取实现了平盘宽度、台阶高度、边坡角度等关键参数的全域分析.结果表明:该方法实现了基于无人机机库的点云数据全流程自动建模,自动化程度 100%;边坡参数提取精度相较于常规人工测量方式显著提升,平盘宽度、台阶高度误差小于 0.5 m,边坡角度误差小于 0.5°.通过无人机单次作业即可实现全矿边坡高密度采集与分析,有效提升了露天矿边坡监测的精度与效率,大幅降低了人工巡查成本,为矿山安全生产管理及监管部门核查提供了可靠的数据支持.
关键词：点云数据采集点云建模边坡稳定性露天煤矿边坡参数校核
分类号：TD824.7+3(矿山开采)
资助基金：中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2025-QZ008)
论文发表日期：2025-09-30
在线出版日期：2025-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 52-60 )
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