Artec Jet自主激光雷达测绘,快速响应矿井坍塌事故
挑战:美国爱荷华州一处约9公顷的矿区发生地面塌陷,需在不危及人员安全的前提下,快速评估坍塌造成的破坏程度。
解决方案:Artec Jet, Artec Twins, Artec Studio
效果:接到紧急呼叫后48小时内,一架搭载Artec Jet的无人机自主完成了对整个区域的测绘。生成的点云显示周边矿柱已软化,且存在渗水迹象,而这正是导致最初坍塌的不稳定因素之一。
为何选择Artec 3D?当人员无法进入现场时,Artec Jet的自主导航能力至关重要。在本案例中,Jet搭载于无人机上,可进入人员无法到达的区域,采集高精度数据后再安全返回。

Artec Jet在坍塌矿井现场采集的密集点云数据
在采矿行业,结构坍塌几乎是最糟糕的情况。一旦地面发生塌陷,不仅矿工生命安全直接受到威胁,矿区也往往因此被迫关停。
在确认所有矿工安全撤离后,真正的抢险救援工作才拉开序幕。由于井下能见度低,往往难以实时评估现场状况。通风系统可能也已受阻,且随时可能发生二次坍塌,因此派人员进入检查是行不通的。
美国某处矿区近期发生地面塌陷,传统检测方式完全无法实施。矿井极不稳定,落石持续不断,加之入口狭窄、现场积水,可用的作业方案十分有限。同时,由于是地下矿井,现场没有GPS信号。种种因素叠加,使得制定应对方案极为困难。
于是,矿区方联系了一家业内领先的工业服务供应商。该供应商为矿区作业人员提供了Artec Jet——一款基于SLAM技术的激光雷达系统。Jet支持手持、背包、车载、防护笼、伸缩杆及机器人等多种搭载方式,但为了发挥自主测绘能力,本次任务选择将设备部署在无人机上。
该方案无需人员进入,仅靠无人机进入难以到达的区域,让矿区团队能够获取所需的精细测绘数据,快速组织响应。

地下房柱式结构的色彩增强点云特写
不可或缺的自主导航
搭载 Artec Jet 的无人机抵达现场后,面对诸多复杂工况,足以让其他机载方案望而却步。现场完全无GPS信号,超出100米后通信信号还会中断,设备只能依赖内部导航系统。此外,飞机还需穿过间隙仅有15-20厘米的狭窄入口。
事实证明,Artec Jet能够轻松应对这一挑战。在没有全球导航卫星系统辅助的情况下,利用基于SLAM的实时激光雷达系统,在狭窄的交叉口中导航、避障并保持定位。在超出通信范围的20分钟作业过程中,实时自主决策能力是任务成功的关键因素。
接到紧急呼叫后48小时内,Artec Jet以近每秒200万点的速度完成了对整个9公顷塌陷区域的测绘。生成的3D点云密度极高,周边矿柱状况一目了然,积水导致失稳的迹象清晰可见,未来恢复作业的安全通道也悉数呈现。
将激光雷达与360度全景相机影像相结合,无需任何人员进入危险区域,就可同时获取视觉背景信息与精确空间数据。现场积水深超12米,悬石仍在不断坍塌,再加上尤为黑暗的环境,即使人工操控无人机也难以在矿井中飞行。这种情况下,自主测绘就成了惟一可行的解决方案。

无人机飞行过程中实时回传的第一人称视角反馈
获取可用信息
在团队获取了该矿井一年前采集的激光雷达数据后,Artec Jet在紧急情况下的扫描价值进一步凸显。将新旧扫描数据叠加后,工程师便可精确分析地面随时间推移的退化程度,而这是难以通过肉眼持续观察发现的。
分析发现,几年前发生的另一次地面塌陷已在矿井矿柱中形成“沙漏状”侵蚀。数据还显示,附近一处农田的水源长期以来持续渗入塌陷区域,这股集中水流导致周边石灰岩逐渐软化,最终引发了地表塌陷。
Artec Jet的这种“隐藏价值”将此次作业从被动记录转变为主动的事故溯源分析。通过掌握导致塌陷的具体因素(如积水与矿柱的渐进式变形),矿区运营方得以基于数据做出安全决策,并尽快复工复产。
如果没有这一自主测绘方案,恐怕很难第一时间获取矿井内数据。通过无人机搭载 Artec Jet,配合智能航点自主测绘,实现在塌陷矿井中智能避障,这是现场快速、精准、零风险勘测的唯一方式。

使用Artec Jet高速采集的现场点云可视化图
借助Artec Jet实现主动测绘
事故发生后,矿区运营方认识到Artec Jet不仅是一款应急工具,更是加固安全基础设施的关键一环。矿区引入了Jet,并制定了严谨的扫描计划:初期每周一次,后改为每月一次,监测地面稳定状况。这种主动监测方式帮助重新建立基准状态,及时发现失稳迹象。
归根结底,预防胜过补救。Artec Jet虽擅长危机时刻快速响应,但更大价值在于日常作业中采集的数据。自主3D测绘不仅能记录事故,更能帮助预防事故——这种方法正在重新定义风险管理方式,并将岩土分析拓展至全新领域。
Artec Jet的扫描范围为300米,且支持七种不同部署模式,可采集大范围区域数据,精度最高达5毫米。无论是在采矿、公共安全还是建筑行业,Jet都能提供细节详尽的数据,是复杂环境检测的利器。
想进一步了解基于SLAM的激光雷达测绘技术?欢迎访问Artec Jet产品页面,或发送邮件至 sales@artec3d.com,了解该技术如何满足您的应用需求。
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