RU2020137629A - Способ и система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью с использованием смешанной реальности - Google Patents

Claims (54)

1. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью, имеющая горное оборудование, которым можно манипулировать для извлечения породы с минеральными ресурсами, причем система содержит

датчик изображения для захвата изображений в реальном времени географического положения, имеющего породу с минеральными ресурсами, и по меньшей мере одного элемента горного оборудования;

устройство отображения;

запоминающее устройство, содержащее инструкции и изображения в реальном времени;

процессор, выполненный с возможностью исполнять инструкции для приема, от датчика изображений, изображений в реальном времени;

по меньшей мере одно измерительное устройство, ассоциированное с указанным по меньшей мере одним элементом горного оборудования, выполненное с возможностью получать данные, соответствующие позиции и/или движению указанного по меньшей мере одного элемента горного оборудования на изображениях в реальном времени;

при этом процессор выполнен с возможностью исполнять инструкции для генерирования по меньшей мере одного производственного полигона, соответствующего интересующему объему с минеральными ресурсами;

систему обработки изображений, выполненную с возможностью принимать изображения в реальном времени и указанный по меньшей мере один производственный полигон, причем система обработки изображений содержит второй набор инструкций, хранящийся в запоминающем устройстве, при этом инструкции, исполняемые процессором, вызывают объединение процессором изображений в реальном времени с указанным по меньшей мере одним производственным полигоном для генерирования составных изображений в реальном времени; и

блок отображения для представления составных изображений в реальном времени в качестве руководства для манипулирования указанным по меньшей мере одним элементом горного оборудования для точного извлечения породы с минеральными ресурсами.

2. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 1, в которой указанный по меньшей мере один производственный полигон генерируется с использованием по меньшей мере одних из геологических данных, данных геологоразведки и данных местоположения участка, соответствующих географическому положению, имеющему породу с минеральными ресурсами.

3. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 2, в которой процессор выполнен с возможностью принимать от механизма моделирования, указанный по меньшей мере один производственный полигон, соответствующий интересующему объему с минеральными ресурсами.

4. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 3, в которой указанное по меньшей мере одно измерительное устройство предоставляет данные местоположения и/или данные скорости указанного по меньшей мере одного элемента в трехмерном пространстве.

5. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 4, в которой указанные данные местоположения и/или данные скорости принимаются и анализируются процессором для отслеживания перемещения указанного по меньшей мере одного элемента горного оборудования в режиме реального времени, причем указанный по меньшей мере один элемент представляет собой стрелу, рукоять стрелы или экскаваторный ковш.

6. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 5, в которой процессор выполнен с возможностью предоставлять навигационные данные, содержащие указания для размещения горного оборудования для выемки породы при событии извлечения породы и последующей загрузки породы в самосвал, расположенный в заданном месте, на основании указанных данных местоположения и/или данных скорости.

7. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 6, в которой процессор выполнен с возможностью принимать и обрабатывать указанные данные местоположения и/или данные скорости для обеспечения ориентирования и позиционирования экскаваторного ковша во время одного из события извлечения породы, события загрузки и события классификации.

8. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 7, в которой указанный по меньшей мере один производственный полигон содержит множество блоков, причем каждый блок содержит по меньшей мере один атрибут блока, который отражает свойства геологического тела указанного по меньшей мере одного производственного полигона.

9. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 8, в которой указанный по меньшей мере один атрибут блока содержит по меньшей мере одно из плотности, типа породы и содержания полезного компонента в рудном теле.

10. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 9, в которой указанный по меньшей мере один атрибут блока используется для классификации породы в качестве по меньшей мере одного из рудной породы, рудно-пустой породы и пустой породы.

11. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 10, в которой указанный по меньшей мере один атрибут блока ассоциирован по меньшей мере с одним из цвета, оттенка и градиента прозрачности.

12. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 11, в которой указанный по меньшей мере один производственный полигон обновляется после каждого события извлечения породы для показа неизвлеченной породы.

13. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 12, в которой блок отображения содержит графический участок, содержащий статистические данные, относящиеся к событию извлечения породы.

14. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 13, в которой статистические данные содержат долю извлеченной руды и/или долю извлеченной пустой породы.

15. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 14, в которой система управления выполнена с возможностью принимать по меньшей мере один атрибут блока, данные местоположения, данные извлечения грунта и генерировать инструкции для позиционирования и ориентации ковша для извлечения желаемой породы в интересующем объеме и размещения извлеченной породы по меньшей мере в одном из потока рудной породы, потока рудно-пустой породы и потока пустой породы, тем самым сводя к минимуму неправильную классификацию рудной породы, рудно-пустой породы и пустой породы.

16. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 15, в которой система управления выполнена с возможностью автономно или полуавтономно позиционировать и ориентировать экскаваторный ковш во время события извлечения породы, события загрузки породы и события классификации породы в указанном по меньшей мере одном из потока рудной породы, потока рудно-пустой породы и потока пустой породы.

17. Система для добычи полезных ископаемых с высокой точностью по п. 7, в которой данные о местоположении, ассоциированные с горным оборудованием и самосвалом, используются для оптимизации операций диспетчеризации.

18. Реализуемый компьютером способ повышения точности работы по меньшей мере одного элемента горного оборудования, которым можно манипулировать для извлечения породы с минеральными ресурсами, причем способ содержит этапы, на которых

получают по меньшей мере одни из геологических данных, данных геологоразведки и данных местоположения участка, соответствующих географическому положению, имеющему породу с минеральными ресурсами;

посредством процессора, исполняют первый набор инструкций, хранящихся в памяти, чтобы вызвать генерирование процессором по меньшей мере одного модельного производственного полигона, соответствующего интересующему объему с минеральными ресурсами;

получают данные, соответствующие позиции и/или движению по меньшей мере одного элемента в трехмерном пространстве;

определяют правильность расположения и/или ориентации указанного по меньшей мере одного элемента горного оборудования для извлечения породы с минеральными ресурсами; и

когда указанный по меньшей мере один элемент горного оборудования не расположен и/или не ориентирован должным образом, вызывают изменение местоположения и ориентации по меньшей мере одного элемента горного оборудования, чтобы соответствовать желаемому местоположению и ориентации для извлечения породы с минеральными ресурсами; а

когда по меньшей мере один элемент горного оборудования расположен и/или ориентирован надлежащим образом, захватывают изображения в реальном времени, ассоциированные с географическим положением и по меньшей мере одним элементом горного оборудования;

посредством процессора исполняют второй набор инструкций, хранящихся в памяти, чтобы вызвать объединение процессором изображений в реальном времени с указанным по меньшей мере одним модельным производственным полигоном и генерирование составных изображений в реальном времени; и

представляют составные изображения в реальном времени на дисплее в качестве руководства по манипулированию указанным по меньшей мере одним элементом горного оборудования для точного извлечения породы с минеральными ресурсами.

19. Способ по п. 18, в котором указанный по меньшей мере один модельный производственный полигон содержит множество блоков, причем каждый блок содержит по меньшей мере один атрибут блока, отражающий свойства геологического тела указанного по меньшей мере одного модельного производственного полигона.

20. Способ по п. 19, в котором указанный по меньшей мере один атрибут блока содержит по меньшей мере одно из плотности, типа породы и содержания полезного компонента в рудном теле.

21. Способ по п. 20, в котором указанный по меньшей мере один атрибут блока ассоциирован по меньшей мере с одним из цвета, оттенка и градиента прозрачности.

22. Способ по п. 21, в котором указанный по меньшей мере один модельный производственный полигон содержит каркасное очертание.

23. Способ по п. 22, содержащий этап, в котором посредством процессора исполняют третий набор инструкций, хранящихся в памяти, чтобы вызывать представление процессором указанного по меньшей мере одного модельного производственного полигона, содержащего каркасное очертание, на средстве отображения.

24. Способ по п. 23, в котором средством отображения является по меньшей мере одно из лобового стекля кабины горного оборудования, экрана дисплея, проекционного дисплея (HUD) и дисплея, установленного на голове (HMD).

25. Способ по п. 20, в котором система управления принимает указанный по меньшей мере один атрибут блока, геологические данные, данные геологоразведки и данные местоположения участка и данные местоположения и генерирует инструкции для позиционирования и ориентации указанного по меньшей мере одного элемента горного оборудования для извлечения или выемки породы с минеральными ресурсами и помещения извлеченной породы по меньшей мере в один из потока рудной породы, рудно-пустой и потока пустой породы.

26. Способ по п. 18, в котором система управления автономно или полуавтономно позиционирует и ориентирует указанный по меньшей мере, один элемент горного оборудования во время события извлечения породы, события загрузки и события классификации породы по меньшей мере в один из потока рудной породы, потока рудно-пустой породы и потока пустой породы.

27. Компьютерный программный продукт, содержащий по меньшей мере один энергонезависимый машиночитаемый носитель данных, на котором хранятся инструкции, причем инструкции исполняемы процессором по меньшей мере для

получения по меньшей мере одних из геологических данных, данных геологоразведки и данных местоположения участка, соответствующего географическому положению, имеющему породу с минеральными ресурсами;

получения данных, соответствующих позиции и/или движению по меньшей мере одной шарнирной конструкции, ассоциированной с землеройным транспортным средством, в трехмерном пространстве, причем упомянутое землеройное транспортное средство находится в указанном географическом положении;

генерирования виртуального землеройного транспортного средства, имеющего по меньшей мере одну виртуальную шарнирную конструкцию, в трехмерном пространстве;

генерирования по меньшей мере одного виртуального производственного полигона, соответствующего интересующему объему, имеющему минеральные ресурсы в указанном географическом положении, в трехмерном пространстве;

получения данных захваченного изображения указанного географического положения;

объединения указанного по меньшей мере одного виртуального производственного полигона, соответствующего интересующему объему, имеющему минеральные ресурсы в указанном географическом положении, и данных захваченного изображения географического положения для генерирования первого вида смешанной реальности для представления на первом участке пользовательского интерфейса;

объединения указанного по меньшей мере одного виртуального производственного полигона, соответствующего интересующему объему, имеющему минеральные ресурсы в указанном географическом положении, и указанного виртуального землеройного транспортного средства, имеющего указанную по меньшей мере одну виртуальную шарнирную конструкцию, и данных захваченного изображения географического положения для генерирования второго вида смешанной реальности для представления на втором участке пользовательского интерфейса; и

на основании первого вида смешанной реальности, отображаемого на первом участке пользовательского интерфейса, и/или второго вида смешанной реальности, отображаемого во втором участке пользовательского интерфейса, определения, правильно ли расположена и/или ориентирована указанная по меньшей мере одна шарнирная конструкция для извлечения породы с минеральными ресурсами, на основании указанных данных местоположения и данных перемещения указанной по меньшей мере одной шарнирной конструкции, данных местоположения участка и указанного по меньшей мере одного виртуального производственного полигона.

28. Компьютерный программный продукт по п. 27, содержащий инструкции, исполняемые для приема команд, чтобы вызывать отображение информации о сеансе извлечения породы по меньшей мере на одном из первого участка пользовательского интерфейса, второго участка пользовательского интерфейса и третьего участка пользовательского интерфейса.

29. Компьютерный программный продукт по п. 28, в котором информация о сеансе извлечения породы содержит статистические данные, относящиеся к сеансу извлечения породы.

30. Компьютерный программный продукт по п. 29, в котором указанная по меньшей мере одна шарнирная конструкция представляет собой стрелу, рукоять ковша или экскаваторный ковш.