Unmanned Aerial Services Inc (UAS Inc) è un fornitore di servizi di ispezione per ambienti industriali interni e miniere sotterranee. UAS Inc utilizza Emesent Hovermap ispezionare aree operative pericolose o di difficile accesso, eliminando il ricorso alle tradizionali tecniche manuali e garantendo una maggiore sicurezza, fornendo al contempo ai propri clienti informazioni dettagliate ottenute tramite scansione visiva e laser.
Quando è arrivata la chiamata da una cava di calcare nell’Iowa, negli Stati Uniti, la situazione era critica. Si era verificato un enorme cedimento del terreno nel sottosuolo, che aveva interessato circa 22 acri dell’area mineraria attiva, ovvero circa un quarto dell’intero sito. Ampie sezioni della miniera erano state isolate e si erano destabilizzate, mentre le frane continuavano a risuonare nelle gallerie. Il gestore della miniera si trovava di fronte a una scelta impossibile: come valutare i danni senza mettere nessuno in pericolo?
I metodi di valutazione tradizionali che prevedevano l'intervento di personale in loco non erano semplicemente praticabili. L'ambiente era troppo instabile, troppo pericoloso e troppo incerto. Tuttavia, senza comprendere l'entità del crollo, la miniera non poteva pianificare la propria risposta né stabilire quando – o se – le operazioni potessero riprendere in sicurezza.
È stato allora che Unmanned Aerial Services (UAS) ha impiegato la tecnologia dei droni Hovermap Emesent. La loro missione: mappare oltre 5 chilometri di gallerie sotterranee in condizioni di assenza di segnale GPS, aggirare una zona di crollo in corso e fornire informazioni utili all’azione, il tutto entro 48 ore dalla chiamata di emergenza iniziale.
La sfida non era solo una questione di distanza. L'ambiente presentava ogni tipo di ostacolo immaginabile per le operazioni sotterranee:
In queste condizioni, le capacità di navigazione autonoma Hovermap sono diventate fondamentali per il successo della missione. Il sistema ha operato interamente senza GPS, affidandosi invece alla localizzazione e mappatura simultanea (SLAM) 3D in tempo realeLiDAR. Il drone ha attraversato incroci stretti, ha evitato massi sospesi e ha aggirato con cautela i tratti allagati, il tutto mantenendo la propria posizione in sicurezza e tracciando il percorso di ritorno.
"Pur volando con questo sistema da quasi otto anni, continua a impressionarmi", ha affermato Matt Mackinnon, fondatore e presidente di UAS. "Il drone si addentra in luoghi in cui io, come pilota umano, non lo farei mai volare. Ma il sistema autonomo ha quella percezione a 360 gradi ed è in grado di superare ostacoli che io non riesco nemmeno a vedere."
Durante il volo più critico, il drone è stato inviato in quella che il team ha definito una missione "full send": tracciare waypoint oltre il raggio di comunicazione e attendere il suo ritorno. Per 20 minuti non hanno avuto alcun contatto. Il drone era da solo, navigando per oltre un chilometro in un ambiente instabile, prendendo decisioni in tempo reale su ostacoli e percorsi.
È tornato con successo, trasportando dati 3D completi dell'intera zona del crollo.
Emesent le aziende a mappare l'ignoto, riducendo al minimo i tempi di inattività operativa e migliorando al contempo la sicurezza dei lavoratori.
Acquisizione dati mobile veloce, precisa e altamente dettagliata
Grazie alla mappatura autonoma basata sull'intelligenza artificiale, Hovermap la più recente tecnologia LiDAR per generare nuvole di punti ad alta densità con una copertura eccezionale. Con un raggio di rilevamento fino a 300 metri e la capacità di acquisire oltre un milione di punti al secondo, Hovermap rapidamente dati dettagliati e di livello topografico su un'ampia area, accelerando i tempi di analisi.
Opzioni di implementazione adatte alle vostre esigenze
HovermapL'esclusiva versatilitàHovermapconsente agli utenti di acquisire dati da aree precedentemente inaccessibili, sia dall'alto che da terra. Il design plug-and-play permette di passare facilmente dall'utilizzo con drone alla scansione portatile, con zaino, su veicolo o montata su robot terrestre.
Scansioni veloci e accurate con droni senza punti di controlloa terra (GCP)
Emesent Aura supporta la tecnologia RTK, automatizzando il georeferenziazione ad alta precisione e la correzione della deriva per Hovermap sui droni DJI M300 e M350. Ciò consente di ottenere scansioni aeree con droni veloci, accurate e precise su richiesta, senza la necessità di posizionare e georeferenziare punti di controllo a terra.
Basta fissare Hovermap drone DJI M300 o M350 utilizzando l'apposito supporto, stabilire una connessione e si è pronti per iniziare la scansione. Durante l'elaborazione, Aura valuta Aura la qualità del segnale GPS e sceglie in modo intelligente la combinazione ottimale di RTK e SLAM RTK e SLAM, oppure SLAM se la qualità dell'RTK non è sufficientemente elevata), alternando tra i due, per fornire all'utente la nuvola di punti più affidabile e robusta.
Un aspetto fondamentale è stato l'abbinamento, da parte del team, LiDAR alle riprese delle telecamere a 360 gradi, che hanno fornito sia dati spaziali precisi sia un contesto visivo immediato. Mentre l'elaborazione delle scansioni richiedeva tempo, il video ha offerto alle parti interessate un feedback immediato sulle condizioni del sottosuolo, il tutto senza che nessuno dovesse entrare nella zona di pericolo.
«Senza dubbio, la capacità di Hovermap accedere ad aree completamente inaccessibili, acquisire dati e tornare in sicurezza in modo autonomo apre nuove opportunità per l’analisi degli incidenti minerari e la gestione delle emergenze», ha osservato Mackinnon.
Ciò che ha reso questa missione ancora più preziosa è stata una scoperta fatta durante l’operazione. L’operatore minerario aveva commissionato delle scansioni dei lavori l’anno precedente nell’ambito della due diligence relativa all’acquisizione. Sovrapponendo le nuove scansioni di emergenza a questi dati storici, il team ha potuto vedere esattamente cosa fosse cambiato.
Il confronto è stato rivelatore e ha fatto riflettere. Quando le scansioni storiche sono state esaminate insieme ai nuovi dati, hanno evidenziato modelli coerenti con un progressivo degrado del terreno, tra cui pilastri a clessidra, deformazioni che si estendevano dal precedente cedimento del terreno del 2019 e aree in cui il cambiamento graduale non era immediatamente evidente all'epoca. LiDAR di superficie LiDAR che l'acqua proveniente dal campo di un agricoltore si era incanalata nella vecchia zona di crollo per un lungo periodo, concentrando il flusso e contribuendo all'indebolimento del calcare circostante. Con un cedimento superficiale documentato fino a 22 piedi sopra l'area del crollo, i set di dati integrati hanno fornito una comprensione più chiara dei fattori che hanno contribuito al cedimento.
"La lezione principale è questa: scansionate il più possibile, perché i dati si possono sempre archiviare", ha sottolineato Mackinnon. "Non è necessario elaborarli immediatamente, ma quando qualcosa va storto, disporre di quella linea di base cambia completamente le carte in tavola. In questo caso, siamo stati in grado di tornare indietro e vedere i segni di instabilità che erano presenti fin dall'inizio".
Questo caso dimostra sia le capacità di risposta alle emergenze della tecnologia dei droni autonomi sia il suo valore ancora maggiore nel monitoraggio proattivo e di routine:
In caso di emergenza:
Per le operazioni di routine:
Da allora la miniera ha investito in Hovermap proprio Hovermap e ha messo in atto un programma di scansione regolare: inizialmente settimanale, poi mensile e infine trimestrale, man mano che la fiducia nelle condizioni del terreno è aumentata. Ora hanno capito che questa tecnologia non serve solo per le emergenze, ma anche per la prevenzione.
Quando le miniere devono affrontare incidenti catastrofici, ogni minuto è fondamentale. Ma il vero valore della tecnologia 3D autonoma risiede nei minuti, nelle ore e nei giorni che precedono il disastro, quando i dati possono ancora prevenire la tragedia invece che limitarsi a documentarla.
Come dimostra questo caso, la tecnologia dei droni autonomi non si limita a garantire la sicurezza delle persone durante le emergenze. Garantisce la loro sicurezza aiutando a prevenire le emergenze stesse.
Per ulteriori informazioni sulle soluzioni di mappatura Hovermap destinate alle applicazioni nell'ambito dell'estrazione mineraria sotterranea, contattare Emesent o visitare emesent