中海达应用案例--内蒙古某矿山大型堆积体积测量

项目背景

该项目位于内蒙古的一座矿山，散装堆场存放着煤矿堆，长50米左右，宽50米左右，高约2-3米。火车进场装煤时，装载误差大、部分运输车厢不规范。为了充分发挥火车的运输能力，既不会空载也不会超载，客户需要精准测量煤炭矿石堆。

痛点分析

大型煤矿堆的体积测量方法一般采用全站仪或RTK单点测量方法。由于大型煤炭矿石堆攀爬不方便，在全站仪或RTK单点测量方法下，很难手动达到每个精准的特征点，操作效率低。同时，这种单点测量方法测量数据密度小，无法准确获得煤炭矿石堆的体积。

实施方案

针对项目现状，客户提出利用三维激光扫描完成煤矿堆体积测量。三维激光扫描技术具有高精度、面测量和非接触数据采集的特点，可以很好地解决全站仪和RTK单点测量的痛点。

本项目使用的设备是中海达HD TLS360迷你便携式三维激光扫描仪。该设备轻便小巧，无需调平、一键操作、无线控制等特点，可快速获取被测目标的三维数字信息数据。借助中海达专业数据处理软件，项目可以获取堆的三维数据模型，从而计算和分析煤矿堆的准确体积。

作业过程

1.外部数据采集

①测试前准备：通过勘察现场，确定现场8个测站的数量和位置，并确定使用现场特征点拼接数据的选择。

②外部数据采集：在三脚架上设置中海达HD TLS360，无需调平，设置参数后即可扫描。8个测试站的外部数据采集不到20分钟（包括移动站、采集设置等）。

2.内部数据处理

①拼接操作

海达三维激光点云处理软件中打开外业收集的点云数据，拼接扫描场景中特征的同名点。在拼接过程中，相邻两站拼接，只需选择相同的同名点即可完成拼接工作。海达三维激光点云处理软件采用ICP精细拼接算法，可自动完成拼接优化，可快速处理点云噪声、分类，消除无效点，大大降低了手动拼接的误差，大幅提高了数据处理的效率。

②生成三维图形

拼接完成后，利用中海达专业数据处理软件生成煤矿堆三维图形。

③料场分堆、分区测量

根据煤炭矿石堆的三维图形，根据分割线的位置，计算不同堆的体积，用颜色区分煤炭矿石堆的三维图形。

成果展示

通过一小时的数据处理，中海达专业的数据处理软件输出了最终的结果，客户可以直观地获取煤矿堆的体积等数据。基准面高程为-2.025070，2D面积为3170.160157平方米，3D面积为3659.8698立方米，3D体积为11826.89175立方米。有了准确的数据，客户可以根据火车的装载量合理安排煤炭运输，消除空载和超载，有效节约运费。

项目总结

现场测量结果表明：

1.中海达HD TLS360可测量不规则料堆的体积，测量精度均在3%以内，满足应用要求。

2.从外部扫描到内部数据处理，中海达HD TLS360的运行效率是全站仪或RTK单点测量方法的数倍。

因此，与全站仪和RTK单点测量方法相比，中海达HD TLS360大大缩短了内外行业的处理时间，结果更直观，数据模型更准确，为大堆体积测量提供了快速、安全、准确的解决方案。

转自中海达官网

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