摘要

　　礦下三維掃描交回來的是點(diǎn)云，不是能直接量測(cè)的三維模型，而井下往返一次的時(shí)間與安全成本都很高。要讓數(shù)據(jù)是否完整的判斷留在現(xiàn)場(chǎng)，加固便攜筆記本就得把獨(dú)立顯卡、i9-HX 處理器、雙 M.2 盤位與航插供電放進(jìn)同一臺(tái)機(jī)器，本次東田方案的配置取向也由此確定。

　　低空經(jīng)濟(jì)向礦業(yè)延伸之后，掃描平臺(tái)開始進(jìn)到采空區(qū)、巷道這類受限空間，無人機(jī)與手持設(shè)備只把空間量成點(diǎn)云，真正的分歧出現(xiàn)在點(diǎn)云之后。加固便攜筆記本要回答的，就是能不能在下井這段時(shí)間里把模型算出來。

　　一、井下受限空間的掃描作業(yè)

　　井下采空區(qū)與巷道沒有衛(wèi)星定位信號(hào)，無人機(jī)與手持掃描平臺(tái)在里面的作業(yè)半徑與通信都受限，三維掃描通常依靠激光雷達(dá)配合慣性測(cè)量推進(jìn)。作業(yè)面同時(shí)存在高濃度粉塵、較高濕度與不平整的地面。

　　更關(guān)鍵的是井下往返的成本。人員與設(shè)備下一次井要占用時(shí)間與安全資源，掃描結(jié)束后能否立刻判斷數(shù)據(jù)有沒有漏、要不要補(bǔ)測(cè)，直接決定還要不要再下一次井，這個(gè)判斷只能留在作業(yè)面完成。

　　二、隨人下井的加固機(jī)身

　　東田工控為這類井下掃描任務(wù)提供的方案是 DTN-S1512Z 加固便攜筆記本：15.6 英寸機(jī)身，尺寸 380×273×49mm（不含包角與提手），重量約 4.6kg，由人員帶進(jìn)井下就地解算。

　　該機(jī)型工作溫度有 -20℃~55℃ 與 -30℃~55℃ 兩檔，可選 -40℃；產(chǎn)品認(rèn)證為 IP54 防護(hù)與 IP65 防護(hù)。這兩組條件決定了同一臺(tái)設(shè)備可在井下與井口之間反復(fù)進(jìn)出。

　　三、點(diǎn)云解算與建模渲染

　　掃描設(shè)備的產(chǎn)出是點(diǎn)云。點(diǎn)云要經(jīng)過解算、配準(zhǔn)、去噪與網(wǎng)格重建才能成為可量測(cè)的三維模型，配準(zhǔn)與重建的計(jì)算量隨點(diǎn)云規(guī)模快速上升，這段耗時(shí)占用的正是井下有限的停留時(shí)間。

　　該機(jī)型顯示配置為 RTX-3060M 12G 或 RTX-3070M 16G，兩者可選。配準(zhǔn)與網(wǎng)格重建屬于圖形負(fù)載，獨(dú)立顯卡承擔(dān)把海量點(diǎn)轉(zhuǎn)成可交互模型這一步，也是現(xiàn)場(chǎng)能不能出模型的主要變量。

　　處理器可選 Intel i9-12900HK 或 i9-13900HK，內(nèi)存 16G DDR4、最高支持 64G。解算與建模常同時(shí)推進(jìn)，核心數(shù)量決定并行任務(wù)的速度，內(nèi)存容量決定能同時(shí)裝下多大的點(diǎn)云與多少中間結(jié)果。

　　四、粉塵潮濕下的搬運(yùn)供電

　　井下粉塵與濕度對(duì)機(jī)身是長期考驗(yàn)。該機(jī)型采用鋁鎂合金一體成型機(jī)身并加硅膠防護(hù)包角，機(jī)身顏色與 LOGO 可按項(xiàng)目定制，這套結(jié)構(gòu)承接的是設(shè)備在巷道里搬進(jìn)搬出難免的磕碰。

　　井下作業(yè)面一般沒有穩(wěn)定市電。該機(jī)型配 4S2P 6600mAh 電池，典型續(xù)航時(shí)間 2 小時(shí)，可選配雙電池；適配器 220W，I/O 面板另有一路電源輸入航插接口，在振動(dòng)環(huán)境下比普通插口更不容易松脫。

　　屏幕默認(rèn)亮度 300cd/m2，可選配 1000cd/m2，多點(diǎn)觸控屏同樣屬可選配。井下光照弱，300cd/m2 足夠讀數(shù)，高亮度留給井口裝卸與露天作業(yè)段。

　　搬運(yùn)條件：整機(jī)約 4.6kg，下井需按作業(yè)路線安排分組搬運(yùn)。

　　供電條件：典型續(xù)航約 2 小時(shí)，可選配雙電池，并以航插接口接入外部供電。

　　顯示條件：井下弱光用 300cd/m2，井口與露天強(qiáng)光段可選配 1000cd/m2。

　　五、點(diǎn)云進(jìn)出與本地留存

　　點(diǎn)云導(dǎo)入與成果留存都在這臺(tái)加固便攜筆記本上完成：2 個(gè) USB3.0、1 個(gè) USB2.0 與 1 個(gè) Type-C 直接連接掃描設(shè)備存儲(chǔ)介質(zhì)，1TB 固態(tài)硬盤支持雙 M.2，原始點(diǎn)云與建模成果可分開存放。

　　成果要交給礦方系統(tǒng)，也要接入現(xiàn)場(chǎng)既有的監(jiān)測(cè)類設(shè)備。該機(jī)型板載 2 個(gè)千兆 RJ45 與 1 個(gè) RS232，網(wǎng)絡(luò)鏈路與串口設(shè)備各有落點(diǎn)；井下沒有穩(wěn)定無線鏈路時(shí)，數(shù)據(jù)交換以本地有線接口為主。

　　攝像頭、WiFi 與藍(lán)牙在該機(jī)型上都屬可選配項(xiàng)。井下無線條件通常不穩(wěn)定，是否需要現(xiàn)場(chǎng)影像記錄與即時(shí)聯(lián)網(wǎng)，決定這兩項(xiàng)要不要選裝，其余環(huán)節(jié)交給本地接口完成。

　　結(jié)語

　　井下掃描建模的難點(diǎn)不在把空間掃下來，而在把判斷留在作業(yè)面。加固便攜筆記本的價(jià)值，是讓點(diǎn)云在下井的這段時(shí)間里變成可量測(cè)的模型，同時(shí)把防護(hù)、供電與接口條件一起帶下去。選型時(shí)先確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)要出多少結(jié)果，再定顯卡、內(nèi)存與供電配置。

　　FAQ

　　井下沒有穩(wěn)定市電，連續(xù)作業(yè)怎么安排？ 

該機(jī)型配 6600mAh 電池，典型續(xù)航約 2 小時(shí)，可選配雙電池輪流使用；I/O 面板另有一路電源輸入航插接口，可在井口或臨時(shí)供電處接入 220W 適配器補(bǔ)電。

　　點(diǎn)云解算一定要上獨(dú)立顯卡嗎？ 

點(diǎn)云的配準(zhǔn)與網(wǎng)格重建屬于圖形負(fù)載，占用隨點(diǎn)云規(guī)模上升。該機(jī)型可選 RTX-3060M 12G 或 RTX-3070M 16G；只做數(shù)據(jù)收集整理、不在現(xiàn)場(chǎng)出模型的項(xiàng)目，可按軟件要求另配。

　　加固便攜筆記本能直接對(duì)應(yīng)礦用要求嗎？ 

該機(jī)型產(chǎn)品認(rèn)證為 IP54 與 IP65 防護(hù)，指外殼的防塵防水能力；礦用場(chǎng)景另有一套現(xiàn)場(chǎng)安規(guī)與準(zhǔn)入要求，屬另一類條件，選型時(shí)應(yīng)分別對(duì)照。

　　整機(jī)約 4.6kg、續(xù)航約 2 小時(shí)，怎么用在井下？ 

重量決定它屬于需要分組搬運(yùn)的設(shè)備，作業(yè)前按路線安排人手；續(xù)航按段計(jì)算，把解算安排在到位后的時(shí)間段內(nèi)，中途用雙電池或航插供電銜接。