In Branchen wie Bergbau, Bauwesen, Landwirtschaft und Logistik ist die Vermessung von Materialhalden eine wichtige Aufgabe, die die Planung beeinflussen, Projektzeitpläne verändern und letztlich das Geschäftsergebnis beeinträchtigen kann. Ob Kohle, Kies, Erz, Getreide oder Sand – das Volumen dieser Schüttgüter in Haufen zu kennen, ist für die strategische Planung und Produktion unerlässlich. Traditionell war dieser Prozess arbeitsintensiv und zeitaufwendig. Dank der 3D-Laserscanning-Technologie können unregelmäßige Halden jedoch schneller und präziser vermessen werden.

Die Nachteile herkömmlicher Methoden

Herkömmliche Berechnungen des Haldenvolumens basierten häufig auf Schätzungen anhand der Kapazität von Transportfahrzeugen, beispielsweise der Gewichts- oder Volumenkapazität von Muldenkippern. Ebenfalls üblich sind manuelle Messungen und Vermessungsmethoden mit Geräten wie Totalstationen und RTK-Rovern, um Punkte und Linien zu messen sowie Entfernungen, Flächen und Volumen zu berechnen. 

Zu den Nachteilen gehören:

• Geringe Effizienz: Manuelle Messungen sind zeitaufwendig und erfordern erhebliche Teamarbeit, damit die Berechnungen schnell durchgeführt werden können.
• Geringe Genauigkeit: Fehler sind unvermeidbar, und ungenaue Daten können zu größerer betrieblicher Unsicherheit und Gewinnverlusten führen.
• Sicherheitsrisiken: Die plötzliche Freisetzung großer Mengen schwerer Materialien stellt eine ernste Gefahr dar. Faktoren wie starker Regen, Frost-Tau-Wechsel und andere Witterungseinflüsse können das Risiko erhöhen und zu möglichen Schäden für Arbeiter und Ausrüstung führen, wenn diese in der Nähe von Halden arbeiten.
  
  

Die Vorteile der 3D-Laserscanning-Technologie

Die 3D-Laserscanning-Technologie hat die Vermessung von Halden revolutioniert. Deshalb ist sie ein echter Wendepunkt:

Geschwindigkeit und Effizienz

Beim 3D-Laserscanning müssen Vermesser die Oberfläche der Halde nicht mehr markieren oder Referenzlinien festlegen. Der Scanner erfasst die gesamte Halde schnell und präzise mit Laserstrahlen. Ein Rundgang um die zu vermessende Halde aus sicherer Entfernung kann in wenigen Minuten einen umfangreichen Datensatz liefern, dessen Erfassung sonst Stunden oder Tage gedauert hätte.

Präzise 3D-Modelle für fundierte Entscheidungen

3D-Laserscanner liefern umfassende Daten und erzeugen ein Punktwolkenmodell der Halde mit zentimetergenauer Präzision. Diese Daten können schnell und detailliert analysiert werden und liefern den Betreibern präzise Datenpunkte für fundierte Entscheidungen.

Langfristige Kosteneinsparungen

Die anfängliche Investition in eine Laserscannerlösung ist zwar nicht unerheblich, doch langfristig können die Einsparungen beträchtlich sein. Die durch bodengestützte manuelle Methoden eingesparte Zeit und Kosten können in Aufgaben investiert werden, die die Produktivität steigern. Darüber hinaus optimiert die Verfügbarkeit von Daten zur Nachverfolgung von Veränderungen der Halde die Abläufe und fördert eine klarere Kommunikation zwischen den Teams.

Der Prozess: Scannen, verarbeiten und Ergebnisse erhalten

Datenerfassung

Verwenden Sie eine integrierte Lösung wie den 3D-LiDAR-Scanner FJD Trion S1, um präzise Daten zu erfassen.

1. Standort erkunden: Bewerten Sie den Standort vor dem Scannen gründlich, um die Umgebung zu analysieren und potenzielle Hindernisse auf dem Gehweg zu identifizieren, und vermeiden Sie es, Personen oder Maschinen zu bewegen. 
2. Route planen: Planen Sie eine Scanroute mit ausreichender Überlappung (mindestens 5 m) am Anfang und Ende des Scans, um mindestens einen Schleifenschluss zu gewährleisten.
3. Scannen: Bewegen Sie sich während des Scannens langsam, vermeiden Sie schnelle oder plötzliche Drehungen und stellen Sie sicher, dass der Scanner gerade auf das Schüttgut gerichtet ist, um die Datenintegrität zu maximieren. Verwenden Sie zur Unterstützung der Kartierung Echtzeitkinematik (RTK), wenn sich die Schüttguthaufen im Freien befinden und die Wetterbedingungen günstig sind. 

Datenverarbeitung

Verarbeiten Sie das Punktwolkenmodell in Softwareprogrammen wie FJD Trion Model.

1. Grenzen zuschneiden: Entfernen Sie Objekte außerhalb des Ziel-Schüttguthaufens.
2. Punktwolken-Entrauschung: Entfernen Sie durch Umwelteinflüsse wie sich bewegende Personen verursachte Rauschpunkte automatisch oder manuell.
3. Löcher füllen: Ergänzen Sie fehlende Datenpunkte durch Anwendung eines auf Krümmung basierenden Netzes.

Erstellen Sie nach Abschluss aller Bearbeitungen einen Volumenbericht.

Anwendung der Ergebnisse

1. Schüttgutvolumen: Bestimmen Sie das Gesamtvolumen des vermessenen Schüttguthaufens.
2. Grundfläche: Ermitteln Sie die projizierte Grundfläche des Schüttguthaufens.
3. Höhe des Schüttguthaufens: Messen Sie die Höhe des Schüttguthaufens an verschiedenen Stellen.
4. Oberfläche: Berechnen Sie die Oberfläche des Schüttguthaufens präzise.
5. Aushub- und Auffüllvolumen: Erstellen Sie eine Ebene zur Volumenberechnung während des Aushubs und der Auffüllung.
6. Höhenlinienkarten: Erstellen Sie Höhenlinienkarten mit anpassbaren Abständen.

Anwendungen

Sehen wir uns einige Beispiele aus der Praxis an, wie der FJD Trion S1 die Vermessung von Schüttguthaufen verändert:

Fallbeispiel 1: Bestandsaufnahme in einem Kraftwerk

In einem Kraftwerk in Südostasien wurde der dreidimensionale Laserscanner FJD Trion S1 verwendet, um das Volumen eines 18.000 Quadratmeter großen Kohlehaufens zu berechnen. Der gesamte Vorgang, einschließlich Scannen und Datenverarbeitung, war in nur 19 Minuten abgeschlossen. Die detaillierten Daten, die mit der Punktwolken-Nachbearbeitungssoftware Trion Model erfasst wurden, ermöglichten eine präzise Bestandsbewertung der Kohle, optimierten die Arbeitsplanung und gewährleisteten einen effizienten Betrieb.

Fall 2: Zuschlagstoffe in Polen

In Polen wurden monatliche Messungen der Zuschlagstoffvolumen in mobilen Betonwerken üblicherweise mithilfe von Drohnenphotogrammetrie durchgeführt. Aufgrund von Flugverbotszonen für die Landesverteidigung musste die Vermessungsmethode jedoch geändert werden.

Hier kommt der FJD Trion S1-Scanner mit einem RTK-Kit (Echtzeitkinematik) ins Spiel. 

In nur 30 Minuten maß der Vermesser die Volumen von Lagerhalden mit einem Volumen von über 15.000 Kubikmetern und außergewöhnlicher Genauigkeit. 

Die Punktwolkendaten wurden verarbeitet und in das nationale Koordinatensystem transformiert, wodurch Vergleiche mit vorherigen Messungen ermöglicht wurden.

Fazit

Die 3D-Laserscantechnologie, beispielhaft veranschaulicht durch den FJD Trion S1, verändert die Messung von Lagerhalden grundlegend. Sie bietet eine Geschwindigkeit, Genauigkeit und Effizienz, mit denen herkömmliche Methoden nicht mithalten können. Durch die Einführung dieser Technologie können Unternehmen fundiertere Entscheidungen treffen, die betriebliche Effizienz und Sicherheit verbessern und sich einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.

Erfahren Sie mehr über den FJD Trion S1-Scanner hier.