Braunkohle-Tagebau Absetzerseite

Vermessung von Oberflächen

Analog zur Ausrüstung eines Baggers können auch die Köpfe von Absetzern mit einem GPS-System und einem oder zwei zusätzlich montierten 2D- oder einem 3D-Laserscanner zur Vermessung von geschütteten Oberflächen ausgestattet werden. Die GPS-Verortung dieser Oberflächendaten wird zum Nachführen von digitalen Geländemodellen genutzt und liefert eine Protokollierung von Fördervolumina bzw. Grubenverfüllungsständen. In Kombination mit dem Baggermonitoring kann so eine komplette Kontrolle über den Materialfluss hergestellt werden.

Das Meßkonzept:

Die Kalibrierung der Scannerplattform erfolgt über vermessene Punkte im Gelände, insbesondere die Kalibrierung des Neigungssensors, und die automatische Erkennung dieser Punkte durch die Software. Die so erhaltenen 3D-Transformationsparameter bleiben bis zur nächsten neuen Kalibrierungsmessung gültig. Fortlaufende Quasi-Real-Time-3D-Schnellscans liefern das digitale Geländemodell (DGM) im Bereich der Schüttung. Gleichzeitig erfolgt eine Massenberechnung zum Vergleich des Soll-DGM mit dem gescannten Ist-DGM, um Füll- und Höhenstände anzugeben. Setzungsscans alle x Minuten korrigieren das bereits zuvor geschüttete Gelände-DGM. Die Daten werden an ein übergeordnetes System zur Fortführung der zentralen Datenbestände geliefert.

Schnellscans:

In diesem Bereich werden kontinuierlich, so schnell das System kann, Scans des sich stark verändernden Bereichs durchgeführt. Ein Scan dauert 2 Sekunden (reine Zeit für den Scanvorgang). Bei einem Beispielbereich von 100×100 Metern in x und y und einer Rasterweite von 1 Meter in x und y beträgt die Zeit für die DGM-Erzeugung und Anzeige am IPC weniger als 4 Sekunden. Das bedeutet, dass alle 6 Sekunden eine Fortführung aller Daten und Anzeigen erfolgt. Die Schrittweiten passen sich automatisch basierend auf den letzten Scans an. Der Schüttstrahl wird automatisch ausgeblendet, basierend auf der Entfernung zum Scanner und anderen Einstellungen.

Setzungsscans:

Dieser Bereich wird nur in vorgegebenen Zeitabständen gescannt, um Setzungen zu erfassen, die in den ersten Stunden am größten sind. Ein Scan dauert ca. 4 Sekunden (reine Zeit für den Setzungsscanvorgang). Bei einem Bereich von z. B. 100×400 Metern in x und y und einer Rasterweite von 1 Meter in x und y dauert die DGM-Erzeugung und Anzeige etwa 8 Sekunden. Nach ca. 12 Sekunden erfolgt die Fortführung aller Daten und Anzeigen, die von diesem Scan betroffen sind. Es erfolgt eine automatische Umschaltung bei Links- bzw. Rechtsfortschreitungsrichtung der Entfernung zum Scanner und anderen Einstellungen.

Auswertungen auf Basis der Scan-Daten:

Auf Basis der durch die Scan-Daten aktualisierten Geländemodelle lassen sich Böschungskanten automatisch ermitteln und die entsprechenden Lagepläne aktualisieren. Die Software zeigt dem Maschinenfahrer fortlaufend einen Profilschnitt durch die Ist-Oberfläche und die Soll-Oberfläche an der Schüttstelle an, wobei weitere Schnitte an beliebigen Orten und in beliebigen Richtungen jederzeit möglich sind. Zur Visualisierung der Geländeoberfläche für den Maschinenfahrer sind die Soll-Oberfläche und das fortgeführte Ist-Gelände maßgeblich. Daher kann das Ist-Gelände in jedem Messpunkt entweder nach absoluten Höhen oder gemäß der Differenzhöhe zur Soll-Oberfläche eingefärbt werden. Über das Gesamtgelände hinweg können die größten zusammenhängenden noch zu verfüllenden Flächen für den Fahrer herausgesucht und angezeigt werden. Die Daten von mehreren Absetzern können an einem zentralen Leitstand zusammengeführt sowie gemeinsam angezeigt und ausgewertet werden.

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