礦業：無人機不僅可以上天，還能入地？

無人機在露天礦中已有較廣泛的應用，然而在地下礦山中，執行無人機作業卻是不小的挑戰。地下礦井通道狹窄，有時候寬度僅相當于人的肩膀，再加上沒有GPS信號，導致大多無人機無法在如此環境中正常飛行。

但是如今，一款獨特的無人機解決了這個問題——Flyability的Elios2無人機可以在直徑僅3米的地下礦山中順利飛行，利用其拍攝的影像，還可以在Pix4D軟件中生成三維模型。

△地下礦井的三維模型

Elios2 是一款專為在室內或狹小空間設計的無人機，其機體周圍有一個耐撞擊的碳纖維保護籠——不僅可以保護無人機本身，也能保護被無人機撞到的墻體、設備或人員。

△ Elois2自帶的照明系統可提供10000流明的亮度，在光線微弱的環境下也可采集影像信息

加拿大的巴里克黃金公司，主要在全世界從事黃金的勘探和開發。該公司利用Elios 2無人機的獨特性能，對其在美國的地下礦井進行了安全性檢查。

巴里克黃金的一位巖土工程師說說道：“一年前，我覺得在礦下執行無人機作業幾乎是不可能的...因為我們在礦下已經丟失了不少無人機。而在這次任務中，五架Elios無人機在無GPS的情況下也可以穩定飛行，并且全部安全返回。”

地下礦井安全事故防范

在用炸藥炸開礦洞后，礦洞中存在著一些不穩定的巖石，會有隨時崩落的危險。這些松動的石塊，其大小有時相當于一部小汽車，嚴重危害著礦工們的生命安全。

為了防范此類事故的發生，在以前，巴里克黃金會把相機安裝在一根吊桿上，將其盡可能地伸入礦井中更深的地方。可想而知，使用這種方法獲得的信息是很有限的。

礦井中的落石不但危害人身安全，也會損毀那些動輒上百萬美金的大型設備。另外，礦井信息的缺失還會造成廢石混入礦石，甚至遺漏礦石的情況發生。

為了提高采礦安全性和經濟效益，并獲得礦井內部更全面的信息，巴里克黃金公司的工程師利用無人機拍攝的影像，嘗試建立地下礦井的三維模型。

△工程師在屏幕上查看無人機的飛行狀況

工程師向我們介紹了工作流程：“我們可以站在一個安全的區域，讓無人機起飛并前往具有潛在危險的區域。Elois2機體外有一個保護籠，即使在飛行過程中碰撞到坑道內壁或其他結構，也不會對無人機造成損害。無人機自帶的照明系統，可以在執行任務時提供足夠的光源，采集清晰的影像。”

使用無人機的實時圖傳，工程師們可以近距離地觀察礦井內的地質結構，比如說哪里有巖石碎塊掉落，哪里的巖石出現了破裂。

△通過無人機的實時圖傳，可以觀察到落石等危險區域

三維地下礦井

返回地面后，工作人員把Elios 2 拍攝的影像導入Pix4Dmapper中進行處理，生成三維模型。

三維模型能夠提供某一特定時刻，礦井的完整狀況，顯示礦井的總容積。工程師們可以使用這些信息，更好地執行礦井的穩定性分析，風險評估，以及相關地質和工程設計。

△點擊觀看礦井三維動畫

如某區域實施爆破操作后，工程師擔心爆破引起的震動會對附近區域造成影響。這時，他可以比較爆破前后的三維模型，根據巖石位置以及形狀的變化情況，分析可能存在的風險，規劃后續操作。

在Pix4Dmapper的三維模型中，工程師們還可以點擊模型中的任意一個位置，找到該位置對應的原始圖像，查看感興趣的地質特征。比如工作人員在模型上看到某處巖石有一個裂縫，想要判斷它是否會繼續開裂。這時，他可以點擊該位置，然后找到對應的幾張原始圖像，并得以查看更多細節。

△ 點擊模型中的任意一個位置，找到該位置對應的原始圖像

在這個創新的案例中，Elois 2飛入了普通無人機難以進入的黑暗狹窄的地下礦井，采集了關鍵的影像數據，執行安全巡查，并通過Pix4Dmapper生成三維模型以獲取更多信息。

通過這一工作流程，采礦工作的安全性得以提高，人員損傷、設備損失得以減少，從而最終為巴里克黃金公司節省數百萬美元。