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无人机在采矿行业有哪些潜力?

文章来源:中国黄金网撰写时间:2022-04-15作者:林永飞(译)


  未来的采矿勘探工作不是简单地变少,而是人的工作性质发生变化,从直接操作照相机和土壤采样设备,到监督无人机的操作。

  对工人进行再培训的转变导致了一种雇佣理念,即重视灵活性和学习能力,而不是对特定静态技能的熟练程度,这一举措使采矿勘探行业与经历自主技术快速增长的许多其他工业部门完全一致。

 

 

  在采矿业的所有流行语中,“无人机”和“自动化”是最流行的。后者已经引起了采矿业各方的广泛兴趣,正在成为矿业领域自主技术和研究的中心,而前者的测绘和信息收集潜力,对于那些被迫到更远的地方寻找矿藏,以满足世界对大宗商品永无止境的需求的矿山企业来说,是一个有吸引力的提议。

 

  事实上,采矿业可能正在达到一个转折点,这些技术正从闪亮的新想法转变为该行业成熟且嵌入良好的组成部分,特别是在勘探领域。由于世界上许多未开发和未知的矿藏难以徒步到达,或者虽然可以到达,但却与人类居住区非常远,因此一架无人机在人迹罕至的地方进行矿产调查的前景就变得很有吸引力。

 

  然而,技术和人力方面的挑战依然存在。无人机本身也是一个完美的解决方案,而用智能机器取代工人的前景可能会为未来的采矿业开一个具有颠覆性的先例。

 

  应用

 

  无人机在勘探行业的好处是显而易见的。因为它们提供了一种从高空和相对偏远的地方拍摄照片的方法,可以捕捉到大片的环境。然而,它们的好处不仅仅是摄影,正像成像的过程提供了一个更加复杂的环境快照。

 

  “无人机收集嵌入遥测技术的照片,包括收集每张照片时图像传感器的空间位置。”为客户提供正射成像服务的矿业咨询公司伯格克斯(Burgex)的勘探和地标主任迈克·墨菲解释说。

 

  这种空间标准化使矿山能够比简单的照片更详细地观察和评估潜在的采矿点,使他们能够在采矿项目破土动工前规划出采矿项目的规模和范围。此外,正如墨菲解释的那样,这种方法最大限度地减少了地形和环境特征的扭曲效应,这些因素往往会干扰规划工作。

 

  “我们开展工作的大部分地区都存在大量的地形起伏。几个星期前,我们在俄勒冈州做了一个项目,我们考察了大约1000英亩的地区,那里有历史上的采矿活动,而这一地区的地势起伏超过2500英尺,”墨菲说。这里有明显的斜坡、有露头的岩石、茂密的植被等等。

 

  在后期处理过程中,地面测点和地形数据被用来进一步进行几何校正,合并空间相邻的图像,或正射校正,以便从照片拼接或一组照片中获得的测量结果是一致的。一个像素代表给定的空间,所以可以在图像上进行非常精确的距离测量,而且不会因地形而造成失真。”

 

  这些地形图像也有长期用途。它们的复杂性意味着它们可以作为环境修复工作的基础,这是在矿山建成几十年后才完成的,使矿山能够重建矿山建成之前的环境。

 

  “我们的客户应该有一幅或一组地表的照片,因为这是许可证的一部分,一旦采矿完成20年、30年、40年,或者许多年后,你被要求整修土地。”墨菲说,美国各州和国家对土地复垦的要求意味着正念成像在那里可能特别有效。

 

  墨菲说:“我们的客户有义务在扰动前获得地表的一张或一组图像,因为这是开采许可证的一部分,一旦采矿完成二三十年甚至或更多年后,矿山就会被要求修复土地。美国对土地恢复的要求尤其意味着正射影像在那里特别有效。政府机构将要求该公司返回并恢复或翻新土地,使其恢复到扰动前的状态,这样他们就有了一张历史地图或一幅大型正射马赛克(多幅正射图片组成的大图)。”

 

  挑战

 

  尽管有这些潜在的好处,但无人机在勘探领域的广泛应用仍存在一些障碍,首先是环境问题。

 

  墨菲解释说:“在地下,天气当然不是很大的因素。但在地面上,大多数无人机即使在小雨中也不能飞行。并且还需要适当的光照条件来收集合适的图像。同时阳光角度影响也很大,如果处理不当,就会产生大量阴影。如果有积雪,还会对测量地面高度产生影响。航空测量的主要可交付产品之一不仅是照片,还包括地表的3D模型。”

 

  恶劣的环境条件可能会成为不利于无人机测量的长期症结所在,不仅是在采矿领域,在一系列工业活动中也是如此,因为光、雨和雪都不是人类可以控制的因素。然而,无人机运营商面临的许多其他挑战并非无人机所独有,可以通过该行业更广泛的技术进步来缓解。

 

  “另外一个限制是在我们运营的大多数地区都无法接入无线网络。如果你没有手机连接,那就没有网络。当然还有存储。我们收集的数据集横跨七八百英亩、拍摄了7000张图片,每一张图片都在12M字节左右。因此,将所有数据加在一起就会产生数百G字节的数据,然后就会遇到CPU处理能力、存储容量的限制。不管是存储在本地还是云上,都会产生一定的费用。同时,这些数据不是死的,必须能在大型调查中引入所有这些数据,并能够与之互动。”墨菲说。

 

  然而,随着通信技术的发展,以及存储解决方案的效率和可用性,这些问题可能不会对无人机的生存能力构成长期威胁。

 

  未来

 

  墨菲还指出,与关于智能机器抢走人类工作的警告相反,人类在制图和探索方面永远都有自己的角色。

 

  墨菲说:“人类总是需要在那里,至少是在监控的能力。因为会有各种各样的异常情况,无论是钻机,还是运输卡车,都会出现一些异常情况,这就需要有人来监控这些情况。”

 

  因此,未来的采矿勘探工作不是简单地变少,而是人的工作性质发生变化,从直接操作照相机和土壤采样设备,到监督无人机的操作。

 

  墨菲指出,对工人进行再培训的转变导致了一种雇佣理念,即重视灵活性和学习能力,而不是对特定静态技能的熟练程度,这一举措使采矿勘探行业与经历自主技术快速增长的许多其他工业部门完全一致。

 

  “未来的矿业可能不需要‘现在’的矿工了,如果没有学习能力,他们在未来的矿山已经没有什么可做的了。更重要的是,要从一开始就找到合适的人,他们要有能力接受训练,能够从事艰苦的体力劳动,并具有适应新技术、排除故障并在现场应用这些技术的智力。”他解释道。

 

  矿山将会有没有受过高水平培训的人,他们都会是优秀的现场技术人员。这些人当然有能力学习如何操作这些东西,并对它们进行编程。

 

  还有墨菲称之为“安全函数”与无人机技术的发展,人类不再需要工人进入潜在危险或远程环境完成勘探工作,此举将直接受益的人类员工,而不是一个威胁,他们的就业前景。

 

  尽管墨菲的公司强调的灵活性和再培训能否有效应用于更广泛的采矿业还有待观察,但该公司的工作可能为平衡采矿业日益增长的自动化和人力就业创造先例。

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