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无人机进入地下勘查这可能为采矿业打开了新世界的大门

归档日期:05-02       文本归类:桑德贝      文章编辑:爱尚语录

  如果没有精湛的驾驶技能和对周围环境的事先了解,无人机很难在密闭空间中执行任务。如果没有 GPS,没有光线而且人类也不能进入,无人机该如何执行任务呢?针对这个问题,Flyability 公司为 Elios 无人机用户设计了一项无人机驾驶能力认证项目,帮助用户评测自己在此种情况下对无人机的控制能力,但对 Flyability 来说,认证项目的实施只是解决问题的第一步。

  总部位于加拿大的 UAS 公司也致力于无人机在无 GPS 环境中执行任务的解决方案,他们用的就是 Elios 无人机。今年十月,UAS 公司的创始人 Matt Mackinnon 和 Jason Carignan在加拿大桑德贝附近,NAP 公司旗下的 Lac des lles矿山进行了测试。NAP是世界上仅有的两家纯钯(稀有化学元素)生产商之一,在开采钯矿的过程中,要求能够对地面环境进行持续探查以确保工人的安全和钯矿产量。

  地下矿洞,尤其是开采后形成的空场工作面很危险,为防止周围地区塌陷,同时确保矿区的安全和可持续开采,必须进行回填,即用其他材料代替矿藏填充空场工作面。

  在进行回填之前,NAP 必须进行探查以估算任务面积,进而确定回填材料的用量和确保周边地区的稳定。此外,为预防未来可能产生的威胁工人生命安全和矿区产量的其他潜在问题,了解爆破后工作面高度和具体情况也很重要。

  进行探查的传统方法是在车或摇臂上装备 CMS 探测系统,但这种方法在淤泥堆积、探查角落和深度过深时难以奏效;还有一种方法是让针孔照相机通过钻孔探入工作面,但受到钻孔位置的限制,这种方法也并不十分有效,于是 UAS 应运而生。

  通过给 Elios 无人机配备超高清摄像机和嵌入式热像仪,再辅以地面的安全支持,工作人员不需要接近矿洞即可收集关于地面情况、地理特点和矿洞的精确信息,这些都能告诉工作人员矿洞是否有坍塌危险。有了收集到的数据,公司就能用 AutoCad 建立空场工作面的大致模型,用以评估风险和规划任务。

  与传统方法要全天工作不同,Elios 无人机只需要一个小时,同时还能让工作人员远离危险环境。这证明无人机能够比传统方法更安全更有效地完成探查任务,但背后也经历了许多计划、研究和训练。

  您是怎么想到要用无人机进行地下探查的?为什么会选择 Elios 无人机?

  利用无人机进行地下勘察的想法大概是在 APM 和 multi-wii 那个时代就有了。我出生在在一个以采矿为业的社区,而且家里也有很多人都以不同身份在矿业工作,两者很容易结合。意思是说,对于人类不能接近的区域的必要信息的需求和对 FPV 竞赛+远距离 FPV 无人机的爱好。

  我大概是四年前有了无人机地下飞行的想法,那段时间我研究了不同无人机的配置和组件,但那个时候都是用自有的现成组件,我发现爱好级的装备是无法进行这种地下任务的,之后才开始研究消费级和专业级的组件和装备。

  地下飞行和普通飞行不同,无线电讯号在地下传输情况不一样,当我们开始地下飞行时,其实是在突破无线电信号的传输限制,这时是没办法纠正的。地下飞行中的一个固有问题就是很容易出现画面和/或信号的失联。这不像实在开阔空间驾驶无人机,如果出现信号故障无人机会返航或安全着陆,如果是在地下,没有 GPS 定位系统等传递信息,我们就会陷入糟糕的境地。尤其是在地下飞行时,驾驶员需要 3-5 秒与无人机重建联系,在这几秒钟里无人机很可能发生事故。即使配备传统的标准支持措施,传统的无人机也很有可能会失联,这就是我们选择 Elios 的第二个原因。

  UAS 的联合创始人Jason Carignan 在去年夏天第一次接触到了 Flyability,而且成功操作Elios 进行了地下飞行。能够配备防护措施和与周围环境互动的能力让我们看到了成功的希望,这让我们有信心能让 Elios在发生画面或信号故障时重建联系以及还能完成探查任务以及安全返航,为客户带回高清画面。

  有了保护罩的 Elios 能完成那些传统无人机或当前其他的传统探查方法不可能完成的任务,但是我们在探查那些有突出的锚杆、锚索和挂网等东西的区域时还是格外小心。

  我附上几周前进行的一次探查的截图。照片显示我们进入了十分狭窄的空间,看起来 2-4 英尺高,但在视线之外的盲区差不多还有 40 英尺。如果没有保护罩,Elios 也无法进入那些没有保护罩的传统无人机无法进入的复杂地形进行探查。

  地下有很多可能威胁 Elios 的危险,几乎每次飞行我们都冒着失去它的风险。我们探查的几乎都是无人区,每次进行地下飞行探查,如果出现问题的话能修好 Elios 的可能性几乎不存在。

  每次探查之前我们都会进行实地考察以确保我们能获取尽可能多的目标区域的信息和确认空气流速。之后我们会基于收集的信息制定飞行计划以尽可能降低风险。但是失去 Elios 的风险依然存在,这样才能让我们的飞行员在执行地下数千英尺的任务时保持巅峰状态。

  当然。从 2017 年1 月正式启动以来,已经在安大略地区和魁北克地区的多出矿山执行过探查任务了。

  我们也收到了一些国际任务的请求,但是还没有在加拿大以外的地区执行过任务,不过我们有能力去往世界各个地区执行任务。

  我们能在搜救行动中提供援助,进入不稳定的结构或者确认处于险境的人们的安全。

  这可能是最困难的工作之一了。大多数矿工和矿业公司都很喜欢这种技术,不难让他们想象出无人机进入地下进行探查的场景,最难的是没人想第一个吃螃蟹。

  起初我接触的每家矿业公司都会问:你们之前在哪里操作过?在那段时间里,每个人都对我说,「等你们证明你们能做到再回来吧」。我很惊讶居然没有人想第一个尝试。

  最后一家矿业公司打破了僵局:他们需要一个条件很极端的区域的信息,我们很荣幸地接到了电线 英尺,我们都能为客户提供他们难以想象的探查结果,这也是为 UAS 打响名声的决定性时刻,而且也证明了用 Elios 进行地下飞行探查比其他传统方法都有效。

  我们近期计划维持现状,继续用不断发展的技术冲破极限。之后的几个月,会推出一些专门用来应对地下极端情况和帮助提升工人安全的软件和硬件设施。至于长期目标,我现在还不想透露太多。

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