Mapeo 3D sin GPS para minas subterráneas

Todos los métodos de mapeo que funcionan en superficie presuponen una señal del cielo. Bajo tierra no la hay, así que los métodos que dependen de ella se detienen en el portal — y la mina se mapea con instrumentos que hay que estacionar en cada posición, o no se mapea en absoluto.

Un escáner que se posiciona a partir de la roca no tiene ese límite. Mapea la galería que recorre, el caserón en el que se lo vuela y el pique por el que se lo baja, a ±10 mm, y el resultado se vincula a la malla de mina mediante el control que la mina ya tiene.

Artec Twins mostrando una galería subterránea capturada como una densa nube de puntos en color
En resumen

¿Cómo se mapea bajo tierra sin GPS?

Con un escáner que se posiciona a partir de la geometría que registra — SLAM con ±0,03 % de deriva — de modo que galerías, caserones y piques se mapean a ±10 mm en la malla de mina.

  • Sin necesidad de señalLa posición viene de la geometría que rodea al escáner, no de arriba.
  • Funciona donde nada más funcionaCaserones, piques, piques de traspaso y niveles antiguos — los lugares menos mapeados de la mina.
  • Sigue en la malla de minaEl control topográfico vincula el mapa al sistema de coordenadas que usa el plan.
  • Un mapa completoToda la excavación, no los puntos que veía un esta­cio­na­miento.

Por qué el portal ha sido un muro para el mapeo

En superficie, un instrumento topográfico que se mueve puede saber dónde está por GNSS, y un dron puede volar una cuadrícula con él. Bajo tierra la señal se detiene en el portal, y con ella todos los métodos que dependen de ella. Lo que queda es el instrumento estático — estacionar, nivelar, orientar desde puntos conocidos, mover, repetir — que es preciso y lento, y que no puede estacionarse en un caserón, un pique o un nivel antiguo. El resultado es una mina mapeada en detalle a lo largo de las galerías en las que un topógrafo puede estar, y por inferencia en todo lo demás.

Las partes de la mina en las que nadie puede estar son las partes cuya geometría más importa: el caserón que se concilia, el pique de traspaso que se desgasta, el pique que se inspecciona, las labores antiguas que el desarrollo actual tiene que evitar. La ausencia de GPS no es un caso límite bajo tierra; es todo el entorno, y el problema de mapeo que crea es el mayor de la mina.

Un escáner que se posiciona por sí mismo no tiene portal. El Artec Jet construye su propio mapa a partir de la geometría que registra y se localiza contra él — SLAM — manteniendo ±0,03 % de deriva de posición sin señal de ningún tipo, y registra a ±10 mm en 360° × 290° en total oscuridad. Se lleva a mano por la galería, se vuela dentro del caserón con un dron que también navega por el escaneo, se baja por el pique. Artec Twins vincula toda la captura al control topográfico que la mina ya tiene, y el mapa sin GPS queda en la malla de mina como todo lo demás.

Del portal hacia dentro

El mismo posicionamiento funciona ya sea que el escáner se lleve a pie, en vuelo o bajado con cable.

  1. 1. Vincular en el portal o en una estaciónLa captura empieza en coordenadas conocidas — GNSS en el portal o una estación topográfica bajo tierra.
  2. 2. Posición a partir de la rocaEl SLAM sigue al escáner por la galería con ±0,03 % de deriva; a partir de aquí no hace falta ninguna señal.
  3. 3. Llegar adonde el vehículo no llegaEn vuelo dentro del caserón, bajado por el pique o el pique de traspaso, llevado a mano al nivel antiguo.
  4. 4. Cerrar bucles, pasar por el controlCada revisita y cada estación corrigen la trayectoria y reinician la deriva.
  5. 5. Entregar en la malla de minaTwins registra la captura al control y exporta LAS, LAZ o E57 al paquete de planificación.

Qué escáner para este trabajo

El mapeo sin GPS es un problema de posicionamiento, y un equipo de este sitio está construido para resolverlo.

Escáner LiDAR SLAM Artec Jet

Artec Jet

Ideal para
Cada excavación subterránea, mapeada sin señal desde la superficie
Tipo
LiDAR SLAM multimodal
Precisión, hasta
±10 mm bajo tierra, ±15 mm en general
Detección de cambios
±5 mm
Alcance
0,5–300 m
Deriva de posición
±0,03 %
Despliegue
Manual, mochila, pértiga, dron, vehículo, jaula, robot

El posicionamiento SLAM del Jet mantiene ±0,03 % de deriva solo a partir de la geometría, que es lo que lo convierte en un escáner de mapeo sin GPS y no en uno de superficie que deja de funcionar en el portal. A ±10 mm bajo tierra, con su propia luz, un campo de visión de 360° × 290° y soportes para mano, pértiga, jaula, vehículo o dron, mapea galerías, caserones, piques y labores antiguas y los vincula a la malla de mina a través del control.

Escáner láser de largo alcance Artec Ray II

Artec Ray II

Ideal para
Portales, estaciones y excavaciones de referencia con calidad topográfica
Tipo
Láser estacionario de largo alcance, montado en trípode
Precisión, hasta
1,9 mm a 10 m, 2,9 mm a 20 m, 5,3 mm a 40 m
Ruido de medición
0,4 mm a 10 m
Alcance
0,5–130 m
Tiempo de escaneo
1 min 42 s a 3 mm, 10 m, sin textura
Campo de visión
360° × 300°

El Ray II sobre trípode registra el portal, las estaciones de pique y cualquier excavación de referencia a 1,9 mm a 10 m, vinculados al control topográfico, y esas capturas son el marco fijo al que se registra el levantamiento sin GPS del Jet. El escáner SLAM mapea entre ellas; el escáner de trípode fija el mapa a la malla de mina.

Vea un caserón, su galería de acceso y el pique que llega a ellos mapeados sin una sola señal de satélite, en la malla de mina — solicite una demo para sus equipos de topografía y servicios técnicos.

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Preguntas que hacen los topógrafos

¿Cómo sabe el escáner dónde está sin GPS?

Por SLAM: empareja cada nuevo escaneo con el anterior sobre geometría compartida, de modo que el desplazamiento entre ambos es el movimiento, y los acumula en una trayectoria y un mapa al mismo tiempo. La roca es la referencia.

¿Cómo se sitúa el mapa en la malla de mina?

A través del control topográfico. La captura empieza en un punto conocido y se vincula a cada estación por la que pasa; Artec Twins registra toda la trayectoria a ese control, de modo que el mapa sin GPS tiene las mismas coordenadas que el plan.

¿Cuál es la precisión sin ningún control?

La deriva es ±0,03 % de la distancia recorrida — unos 0,3 m por kilómetro sin control ni cierre de bucle, que es el peor caso. Un caserón volado desde un punto de extracción con control, o una galería con estaciones, queda muy por dentro de eso.

¿El dron tampoco necesita GPS?

Correcto — el dron navega por el SLAM del escáner, planifica su propia ruta y evita obstáculos tan finos como cables de 2 mm, en total oscuridad. Es el mismo posicionamiento que mapea la galería, aplicado al vuelo.

Dos ingenieros de minas con ropa de alta visibilidad observando los bancos de un tajo abierto

Cuéntenos sobre el terreno que hoy no puede mapear

Describa las excavaciones, la red de control y lo que está sin mapear. Un especialista en minería le responderá con cómo se haría un levantamiento sin GPS y cómo se vincularía a su malla.