안데스 산맥에 위치한 고지대 광산에서 엘리오스2 실험

이점

서론

볼칸 콤파냐 미네라 SAA는 1943년부터 운영되고 있는 페루의 광산 회사입니다. 여러 개의 은, 아연, 구리, 납 광산과 수력 발전소를 운영하고 있습니다.

볼칸의 많은 광산들은 남아메리카의 서쪽 대부분을 관통하는 산맥인 안데스 산맥의 높은 곳에 위치해 있습니다. 

위치를 고려할 때, 극도로 높은 고도 때문에 이 광산들을 운영하는 것은 독특한 어려움을 수반하며, 이러한 고도가 높은 광산들에 대한 볼칸의 운영에 사용되는 모든 새로운 장비는 산소가 고갈된 환경에서의 작업을 위해 검사되어야 합니다.

볼칸의 안다이카과 광산은 볼칸이 운영하는 가장 큰 광산 중 하나입니다.

안다이카과 광산

이 광산은 해발 약 3마일(정확히는 해발 4,600미터 또는 2.86마일)에 있는 캄파멘토 미네이로(Campamento Minero)에 위치해 있습니다. 이 극단적인 고도는 광산에서 사용되는 로봇 공학의 종류에 제한을 가하며, 낮은 고도에 위치한 광산에서 작동할 수 있는 해결책이 그곳에서 실행 가능하지 않을 수 있음을 의미합니다. 

이 광산에는 두 개의 진입 지점이 있으며, 하나의 차선 도로를 사용하여 접근할 수 있으며 1,200 미터(3,937 피트, 또는 1 마일의 ¾)의 깊이까지 도달합니다.

광산은 끊임없이 가동되고 있습니다. 발파는 매일 오후 6시에 일어나며, 그 후 인력은 밤새 광석으로 이동합니다. 낮에는 오전 7시부터 오후 6시까지 갱도 인부들이 갱도를 확보해 점검하면서 다음 발파 작업을 준비합니다.

이 모든 끊임없는 작업은 엄청난 양의 광석을 생산합니다. 매일 약 2,500톤의 광물(5,511,557 파운드)이 안다이카과 광산에서 추출됩니다.

고객 요구사항

Andaychagua 광산의 관리자들은 항상 비용을 절감하고 작업의 안전성을 향상시키는 데 도움이 되는 최첨단 도구를 찾고 있습니다.

가혹한 내부 조건에서 작동하기 위해 만들어진 드론인 플라이어빌리티의 엘리오스 2를 알게 되었을 때, 그들은 그것이 그들이 작동하는 극한의 고도에서도 작동할 수 있는지를 보고 싶어 그것을 테스트하기로 결정했습니다.

테스트의 주요 초점 영역은 다음과 같습니다.

• 능력. 엘리오스 2는 실내에서 해발 4,600m(15,091피트)에서 작동할 수 있습니까?
• 비주얼 데이터. 엘리오스 2는 광산 안에서 어떤 종류의 시각적 데이터를 포착할 수 있습니까? 그리고 그 데이터의 품질은 어떻습니까?
• 조명. Elios 2의 조명은 광산을 점검할 때 필요한 세부 수준을 확인하기에 충분합니까, 아니면 추가 조명이 필요합니까?
• 3D 모델. Elios 2의 데이터를 사용하여 광산 내 지역에 대한 3D 모델을 만들 수 있습니까? 그리고 이러한 3D 모델을 만드는 데 얼마나 걸립니까?

해결책

엘리오스 2호를 높은 고도에서 비행하는 데 따르는 어려움에도 불구하고, 안다이카과 광산에서 볼칸의 테스트는 성공적이었습니다.

볼칸 팀은 테스트를 위해 계획했던 모든 검사를 수행할 수 있었고 드론은 팀의 기대에 완전히 부응했습니다.

테스트 결과는 다음과 같습니다.

• 능력. 엘리오스 2는 실내에서 해발 4,600m(15,091피트)에서 작동할 수 있습니까? 네, 엘리오스 2호는 고도가 높은 상황에서도 잘 작동할 수 있었습니다.
• 비주얼 데이터. 엘리오스 2는 광산 안에서 어떤 종류의 시각적 데이터를 포착할 수 있습니까? 그리고 그 데이터의 품질은 어떻습니까? 네, 엘리오스 2호는 고품질의 시각적 데이터를 수집할 수 있어서 채굴 인력의 모든 요구 사항을 충족했습니다.
• 조명. Elios 2의 조명은 광산의 일부를 검사할 때 필요한 세부 수준을 확인하기에 충분합니까, 아니면 추가 조명이 필요합니까? 네, 엘리오스2의 조명은 충분했고 외부 조명이 필요하지 않았습니다.
• 3D 모델. Elios 2의 데이터를 사용하여 광산 내 지역에 대한 3D 모델을 만들 수 있습니까? 그리고 이러한 3D 모델을 만드는 데 얼마나 걸립니까? 네, 자세한 3D 모델과 희소 3D 모델 모두 엘리오스 2의 데이터를 사용하여 만들었습니다.

총 40여 편의 비행이 광산에서 진행되었습니다. 광산에서 볼칸 직원들이 조사하기를 원했던 자산은 다음과 같습니다.

• 굴뚝
• 오레패스
• 환기터널
• 스탑(스탑 또는 노치 형태의 광산굴착)

이 모든 장소에서 광산 직원들은 광산의 해당 지역 내 상태를 보여주는 시각적 데이터를 수집하기를 원했습니다. 그들은 또한 이 데이터를 사용하여 이러한 다양한 환경 내의 조건을 더욱 시각화할 수 있는 3D 모델을 만들고 싶었습니다.

시험에서 만들어진 3D 모델은 정거장과 터널의 모델을 포함하여 총 4개의 3D 모델이 만들어졌습니다.

자세한 3D 모델은 Pix4D의 소프트웨어를 사용하여 제작되었습니다.

이 모델들은 광산 내의 추가 광석을 식별하고 향후 작업을 계획하는 데 도움이 될 수 있을 정도로 정확했습니다. 이 모델들은 몇 시간의 처리 시간이 필요했습니다.

다음은 Elios 2 테스트 중에 수집된 데이터로 만든 3D 모델 중 하나입니다.

Flyability의 Inspector 3.0 소프트웨어를 사용하여 희소한 3D 모델도 제작되었습니다.

이 모델을 통해 채굴 담당자는 Elios 2가 수집한 시각적 영상에서 볼 수 있는 다양한 관심 지점의 위치를 신속하게 식별할 수 있었습니다. 이 모델들은 20~30분 정도의 처리 시간만 필요해서 세부 모델보다 훨씬 빠르게 사용할 수 있었습니다.

다음은 Inspector 3.0 소프트웨어의 POI(Still Point of Interest) 이미지 옆에 있는 희소 점 구름의 스크린샷입니다.

고도 고려사항

높은 고도에서 드론을 날리는 데는 많은 준비가 필요했습니다. 이 임무를 성공적으로 완수하기 위해 Flyability의 팀이 Elios 2와 함께 수행한 모범 사례는 다음과 같습니다.

• 비행시간. 높은 고도에서 발견되는 낮은 공기 밀도에서 드론의 모터가 더 열심히 작동함으로써 비행 시간이 30%나 단축될 것으로 예상합니다.
• 모터 유지보수. 추가 작업으로 드론의 모터가 더 쉽게 과열될 수 있기 때문에 장시간 비행 사이에 약 10분 동안 모터를 식히십시오.
• 긴 상승은 어렵습니다. 높은 고도에서 낮은 공기 밀도는 과열로 인해 긴 상승을 어렵게 만듭니다. 이 문제를 해결하기 위해 바닥에서 날아오르는 대신 굴뚝 위에서 아래로 날아 내려가고, 모터에 가해지는 스트레스를 줄이기 위해 낚싯줄을 사용하여 수동으로 드론을 내리는 것을 고려해 보십시오.
• 낚싯줄. 높은 고도에서 광로와 굴뚝에서 작동할 때는 모터가 과열되기 쉽고 바람이 불어 조종을 유지하기 어렵기 때문에 드론에 낚싯줄을 연결하는 것이 좋습니다.
• 온도 고려 사항. 드론이 비행을 시작하기 전에 10-20분 동안 상자 밖에 놓아두어 온도와 습도에 적응하게 합니다. 또한 비행을 시작하기 전에 드론의 렌즈를 청소하는 것도 잊지 마세요.
• 바람을 고려. 고도 모드로 비행해야 하므로 드론을 조종할 때 수동으로 바람과 싸워야 한다는 점을 명심하십시오.

결론

시험이 성공적으로 진행되었기 때문에, 볼칸 콤파냐 광부의 관리자들은 현재 안다이카과 광산에서의 검사를 위해 엘리오스 2를 채택하는 것을 고려하고 있습니다.

이제 그들은 그것이 높은 고도에서 작동할 수 있다는 것을 알았기 때문에, 그들이 운영하는 몇몇 다른 광산에서도 그것을 사용하는 것을 고려하고 있습니다. 그 광산들은 모두 페루 전역의 높은 산악 지역에 위치하고 있습니다. 

★ 위 지료는 제조사 홈페이지 사례연구 자료를 번역하여 공유한 자료입니다. ★ 

*제조사 링크*