Drone kiểm kê mỏ: Tăng 98% độ chính xác, giảm 70% thời gian

Drone kiểm kê mỏ đang trở thành giải pháp đột phá giúp doanh nghiệp khai thác khoáng sản tối ưu hóa quy trình quản lý và giám sát tài nguyên. So với phương pháp truyền thống — tốn kém, mất thời gian và tiềm ẩn rủi ro an toàn — công nghệ drone mang lại khả năng đo đạc nhanh, chính xác và an toàn tuyệt đối.

AGS Tech chia sẻ trong bài viết này cái nhìn toàn diện về quy trình kiểm kê mỏ bằng drone, từ thu thập dữ liệu, xử lý mô hình 3D đến tính toán thể tích khoáng sản. Đây là giải pháp giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí, tăng độ chính xác và đảm bảo an toàn lao động trong mọi khâu kiểm kê.

1. Thách thức trong kiểm kê mỏ truyền thống

Hoạt động kiểm kê mỏ theo phương pháp truyền thống luôn đi kèm với những hạn chế đáng kể, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và an toàn sản xuất.

1.1. Độ chính xác thấp và sai số lớn

Độ chính xác thấp và sai số lớn

Việc đo đạc thủ công bằng máy toàn đạc hoặc GPS cầm tay thường gặp khó khăn do địa hình mỏ phức tạp, dốc đứng và điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Điều này dễ dẫn đến sai số lớn trong việc ước tính khối lượng vật liệu. 

Các nghiên cứu và kinh nghiệm thực tế trong ngành cho thấy, sai số thể tích trong kiểm kê kho bãi mỏ truyền thống có thể lên đến 10-15% do phương pháp đo không đồng đều và khó tiếp cận các khu vực nguy hiểm. Sai lệch này không chỉ gây ra những ước tính sai lầm về trữ lượng, mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến kế hoạch sản xuất, quản lý tồn kho và báo cáo tài chính của doanh nghiệp.

1.2. Tốn kém thời gian và chi phí nhân công

Tốn kém thời gian và chi phí nhân công

Một cuộc khảo sát kho bãi mỏ truyền thống thường tiêu tốn 2–3 ngày làm việc với một đội ngũ 3–5 kỹ sư địa hình hoặc kỹ thuật viên đo đạc lành nghề. Quá trình này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa nhiều khâu: chuẩn bị thiết bị, đo đạc thực địa, xử lý số liệu và lập bản đồ địa hình.

Tuy nhiên, chi phí đi kèm không hề nhỏ — không chỉ bao gồm tiền lương nhân công, mà còn là chi phí vận hành máy móc, di chuyển, bảo hộ lao động và đặc biệt là tổn thất thời gian do gián đoạn hoạt động khai thác trong quá trình đo đạc.

Khi các mỏ phải thực hiện kiểm kê định kỳ hàng tháng hoặc hàng quý, những chi phí này tăng lũy kế đáng kể, tạo ra áp lực lớn về ngân sách và tiến độ sản xuất. Hệ quả là doanh nghiệp khó phản ứng nhanh trước biến động về trữ lượng, tồn kho hoặc thay đổi địa hình khai thác, làm giảm hiệu quả quản lý tổng thể của chuỗi vận hành mỏ.

1.3. Rủi ro an toàn lao động cao

Rủi ro an toàn lao động cao

Đây là một trong những thách thức lớn nhất của kiểm kê mỏ truyền thống. Kỹ sư và công nhân phải làm việc trong môi trường nguy hiểm, bao gồm địa hình dốc, không ổn định, trơn trượt và gần các thiết bị khai thác lớn đang hoạt động. Nguy cơ sạt lở, tai nạn từ máy móc hạng nặng hoặc rơi ngã là rất cao. 

Hơn nữa, việc tiếp cận các khu vực khó khăn hoặc không ổn định để đo đạc thường là bất khả thi, dẫn đến thiếu dữ liệu ở những điểm quan trọng và tăng rủi ro cho người thực hiện.

Xem thêm: Drone khai thác khoáng sản: Tăng 30% năng suất, giảm 85% rủi ro

2. Lợi ích vượt trội của drone trong kiểm kê mỏ

Công nghệ máy bay không người lái đã mang đến một giải pháp đột phá, khắc phục hiệu quả những hạn chế của phương pháp truyền thống và mở ra kỷ nguyên mới cho kiểm kê mỏ.

2.1. Tăng cường độ chính xác lên đến 98%

Tăng cường độ chính xác lên đến 98%

Drone kiểm kê mỏ thu thập dữ liệu 3D chi tiết với độ phân giải cao, tạo ra mô hình địa hình số (DTM) và mô hình bề mặt số (DSM) vô cùng chính xác. Với sự hỗ trợ của phần mềm chuyên dụng, việc tính toán thể tích kho bãi có thể đạt độ chính xác ấn tượng, với sai số chỉ từ 1-2%. 

Ví dụ, một nghiên cứu của Propeller Aero, một nhà cung cấp giải pháp drone cho ngành mỏ, đã chỉ ra rằng việc sử dụng drone có thể giảm sai số đo đạc thể tích xuống dưới 1% so với các phương pháp truyền thống. Điều này đảm bảo dữ liệu đáng tin cậy cho các báo cáo tài chính, quản lý sản xuất và lập kế hoạch khai thác.

2.2. Giảm 70% thời gian và 20% chi phí vận hành

Giảm 70% thời gian và 20% chi phí vận hành

Một trong những lợi ích rõ rệt nhất của drone là khả năng tiết kiệm thời gian và chi phí. Một khu vực mỏ rộng 100 hecta có thể được khảo sát chỉ trong 2-4 giờ bay bằng drone, thay vì vài ngày như trước đây. Điều này giảm đáng kể số lượng nhân sự cần thiết cho công tác kiểm kê (chỉ cần 1-2 người vận hành drone và xử lý dữ liệu). 

Hiên nay các doanh nghiệp khai thác mỏ có thể tiết kiệm đến 20% chi phí vận hành hàng năm nhờ áp dụng giải pháp drone vào quy trình kiểm kê mỏ. Sự tiết kiệm này đến từ việc giảm chi phí nhân công, nhiên liệu và đặc biệt là giảm thiểu thời gian gián đoạn hoạt động của mỏ, giúp tăng năng suất tổng thể.

2.3. Nâng cao an toàn lao động tuyệt đối

Nâng cao an toàn lao động tuyệt đối

Drone thực hiện nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ trên cao, loại bỏ hoàn toàn nhu cầu nhân viên phải vào các khu vực nguy hiểm như sườn dốc, khu vực khai thác đang hoạt động hay các bãi thải không ổn định. Điều này giảm thiểu tối đa rủi ro tai nạn lao động, đảm bảo an toàn cho toàn bộ đội ngũ kỹ sư và công nhân. 

Với công nghệ drone, doanh nghiệp có thể thực hiện kiểm kê thường xuyên hơn mà không ảnh hưởng đến an toàn, đồng thời tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động.

Xem thêm: Những Ứng Dụng Hữu ÍCh Của Drone Trong Lâm Nghiệp

3. Công nghệ drone và cảm biến chuyên dụng cho mỏ

Để đạt được hiệu quả tối ưu trong kiểm kê mỏ, việc lựa chọn drone và cảm biến phù hợp là vô cùng quan trọng.

3.1. Các loại drone phù hợp cho kiểm kê mỏ

Các loại drone phù hợp cho kiểm kê mỏ

• Drone cánh quay (Multirotor): Đây là lựa chọn lý tưởng cho các khu vực mỏ có diện tích nhỏ hơn, địa hình phức tạp, hoặc khi cần khả năng bay lơ lửng và hạ cánh chính xác. Các dòng drone như DJI Matrice 350 RTK hay DJI Matrice 400 của AGS Tech là những ví dụ điển hình, được trang bị khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt và tích hợp các cảm biến tiên tiến. Chúng cho phép thu thập dữ liệu chi tiết ở những khu vực khó tiếp cận, đảm bảo độ chính xác cao cho việc kiểm kê kho bãi mỏ.
• Drone cánh cố định (Fixed-wing): Đối với các khu vực mỏ rộng lớn, drone cánh cố định là giải pháp tối ưu nhờ thời gian bay dài và tốc độ khảo sát nhanh. Chúng có thể bao phủ hàng trăm hecta trong một chuyến bay duy nhất, giúp tiết kiệm thời gian đáng kể. Mặc dù không có khả năng bay lơ lửng như drone cánh quay, nhưng hiệu suất bao phủ diện tích lớn của chúng là không thể phủ nhận trong các dự án khảo sát mỏ bằng drone quy mô lớn.

3.2. Cảm biến thu thập dữ liệu chính xác

Cảm biến thu thập dữ liệu chính xác

• Camera RGB độ phân giải cao: Đây là cảm biến cơ bản nhưng cực kỳ quan trọng. Các camera này chụp ảnh quang học chất lượng cao, từ đó tạo ra các mô hình 3D chân thực và bản đồ trực giao (orthomosaic) chi tiết của khu vực mỏ. Dữ liệu từ camera RGB là nền tảng để trực quan hóa và phân tích bề mặt mỏ, hỗ trợ đắc lực cho việc kiểm kê khối lượng vật liệu.
• Cảm biến LiDAR (Light Detection and Ranging): LiDAR là công nghệ cảm biến cao cấp, tạo ra đám mây điểm 3D với độ chính xác cực kỳ cao. Ưu điểm nổi bật của LiDAR là khả năng xuyên qua thảm thực vật nhẹ và không bị ảnh hưởng bởi điều kiện ánh sáng, cho phép thu thập dữ liệu địa hình chính xác ngay cả trong điều kiện khó khăn. Điều này đặc biệt hữu ích cho việc đo đạc kho bãi mỏ và tính toán thể tích dưới lớp phủ thực vật hoặc trong điều kiện thiếu sáng.
• Hệ thống RTK/PPK (Real-Time Kinematic/Post-Processed Kinematic): Để đạt được độ chính xác định vị cao nhất, các drone kiểm kê mỏ hiện đại thường được trang bị hệ thống RTK/PPK. Công nghệ này tăng cường độ chính xác định vị GPS của drone lên đến mức centimet, loại bỏ đáng kể hoặc thậm chí hoàn toàn nhu cầu sử dụng nhiều điểm kiểm soát mặt đất (GCPs). Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian thiết lập mà còn nâng cao độ tin cậy của dữ liệu, đảm bảo kết quả kiểm kê là chính xác tuyệt đối.

4. Quy trình kiểm kê mỏ bằng drone chi tiết

Để triển khai hiệu quả giải pháp drone kiểm kê mỏ, cần tuân thủ một quy trình rõ ràng và khoa học.

4.1. Lập kế hoạch bay và thu thập dữ liệu

Lập kế hoạch bay và thu thập dữ liệu

• Bước đầu tiên trong quy trình khảo sát là xác định chính xác khu vực bay, độ cao hoạt động và mức độ chồng lấn ảnh (overlap) phù hợp với yêu cầu độ chính xác của dự án. Tiếp theo, đội ngũ kỹ thuật sử dụng phần mềm lập kế hoạch bay tự động như DJI Pilot, Pix4Dcapture hoặc DroneDeploy để thiết lập lộ trình bay chi tiết.
• Các phần mềm này sẽ tự động tính toán vị trí điểm chụp, góc máy và đường bay tối ưu, đảm bảo toàn bộ khu vực được bao phủ hoàn chỉnh mà không bỏ sót. Sau khi kế hoạch được kiểm tra và phê duyệt, drone sẽ thực hiện chuyến bay hoàn toàn tự động, thu thập hàng trăm đến hàng nghìn bức ảnh độ phân giải cao hoặc dữ liệu LiDAR ba chiều.
• Kết quả là một bộ dữ liệu thô toàn diện, phản ánh chính xác địa hình, thể tích và biến động bề mặt mỏ, làm nền tảng cho các bước xử lý và phân tích tiếp theo.

4.2. Xử lý dữ liệu thô

Xử lý dữ liệu thô

• Sau khi thu thập, dữ liệu ảnh/LiDAR từ drone sẽ được tải về máy tính. Kế tiếp, các phần mềm xử lý ảnh viễn thám chuyên nghiệp như Pix4Dmapper hoặc Agisoft Metashape sẽ được sử dụng để ghép các bức ảnh lại với nhau (photogrammetry), tạo ra đám mây điểm 3D dày đặc. 
• Từ đám mây điểm này, chúng ta có thể chuyển đổi thành mô hình bề mặt số (DSM) và mô hình địa hình số (DTM), đây là những nền tảng quan trọng cho việc phân tích và tính toán thể tích sau này trong quy trình kiểm kê kho bãi mỏ.

5. Phân tích dữ liệu và phần mềm hỗ trợ

Dữ liệu thô sau khi được xử lý sẽ trở thành nguồn thông tin quý giá cho việc phân tích và ra quyết định.

5.1. Tính toán thể tích kho bãi

Tính toán thể tích kho bãi

• Sử dụng các phần mềm chuyên dụng như Trimble Business Center hoặc Carlson Civil Suite, các kỹ sư sẽ xác định ranh giới chính xác của từng kho bãi mỏ. 
• Sau đó, phần mềm sẽ so sánh mô hình bề mặt số (DSM) hiện tại với mô hình địa hình số (DTM) cơ sở (hoặc DSM của lần khảo sát trước đó) để tính toán thể tích vật liệu đã được khai thác hoặc tích trữ. Kết quả là một báo cáo thể tích chi tiết, bao gồm các thông số như khối lượng, diện tích và cao độ, cung cấp thông tin chính xác cho việc quản lý tài nguyên mỏ.

5.2. Phần mềm quản lý và trực quan hóa dữ liệu

Propeller Aero quản lý và trực quan hóa dữ liệu

Các nền tảng đám mây chuyên biệt như Propeller Aero hoặc DroneDeploy đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ, quản lý và chia sẻ dữ liệu 3D thu được từ drone. Những nền tảng này cho phép người dùng trực quan hóa kho bãi mỏ dưới dạng mô hình 3D tương tác, giúp dễ dàng theo dõi sự thay đổi của địa hình và khối lượng vật liệu theo thời gian. 

Hơn nữa, dữ liệu drone có thể được tích hợp liền mạch vào hệ thống thông tin địa lý (GIS) hiện có của mỏ, tạo ra một hệ thống quản lý dữ liệu toàn diện và hiệu quả cho toàn bộ hoạt động khai thác mỏ.

6. Các yếu tố cần cân nhắc khi triển khai drone kiểm kê mỏ

Để đảm bảo việc triển khai drone kiểm kê mỏ thành công và bền vững, doanh nghiệp cần xem xét kỹ lưỡng một số yếu tố quan trọng.

6.1. Chi phí đầu tư ban đầu và ROI

Chi phí đầu tư ban đầu và ROI

Chi phí đầu tư ban đầu cho drone chuyên dụng và phần mềm có thể dao động từ 100 triệu đến vài tỷ VND, tùy thuộc vào cấu hình và mức độ phức tạp của hệ thống. Tuy nhiên, lợi tức đầu tư (ROI - Return on Investment) từ giải pháp drone kiểm kê mỏ thường rất hấp dẫn và có thể đạt được trong vòng 6-12 tháng. 

Điều này là nhờ vào việc tiết kiệm đáng kể chi phí nhân công, thời gian thực hiện, cùng với việc nâng cao độ chính xác trong quản lý tồn kho và tài nguyên, giúp tối ưu hóa hoạt động và giảm thiểu thất thoát.

6.2. Đào tạo nhân sự và tuân thủ quy định

Đào tạo nhân sự và tuân thủ quy định

Để vận hành drone kiểm kê mỏ một cách an toàn và hiệu quả, việc đào tạo nhân sự là không thể thiếu. Phi công drone cần có chứng chỉ và kỹ năng vận hành chuyên nghiệp, đồng thời phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định bay của Cục Hàng không Việt Nam. 

Ngoài ra, đội ngũ kỹ thuật cũng cần có kiến thức sâu rộng về xử lý và phân tích dữ liệu địa không gian, cũng như hiểu rõ các quy định về an toàn, bảo mật dữ liệu và quyền riêng tư khi thu thập thông tin. AGS Tech luôn sẵn sàng hỗ trợ đào tạo và tư vấn về các quy định liên quan.

6.3. Bảo trì thiết bị và hỗ trợ kỹ thuật

Bảo trì thiết bị và hỗ trợ kỹ thuật

Giống như bất kỳ thiết bị công nghệ cao nào, drone và cảm biến cần được bảo trì định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ. Việc lựa chọn một nhà cung cấp có dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật tốt, sẵn sàng khắc phục sự cố nhanh chóng là rất quan trọng. 

Đồng thời, việc cập nhật phần mềm thường xuyên sẽ giúp doanh nghiệp tận dụng các tính năng mới, cải thiện hiệu suất và duy trì lợi thế cạnh tranh trong việc áp dụng công nghệ drone trong khai thác mỏ.

Drone kiểm kê mỏ không chỉ là một công cụ đơn thuần mà là một giải pháp toàn diện, mang lại hiệu quả vượt trội về độ chính xác, tốc độ và an toàn cho ngành khai thác mỏ. Với khả năng cung cấp dữ liệu 3D chi tiết, giảm thiểu rủi ro và tối ưu hóa chi phí, việc đầu tư vào công nghệ drone là một bước đi chiến lược để hiện đại hóa hoạt động khai thác, nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên mỏ và tăng cường năng lực cạnh tranh.

Chúng tôi tại AGS Tech tin rằng việc áp dụng giải pháp drone kiểm kê mỏ ngay hôm nay sẽ là nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của doanh nghiệp bạn. Hãy cùng chúng tôi khám phá thêm về các chủ đề liên quan đến ứng dụng máy bay không người lái trong khai thác mỏ để tối ưu hóa mọi khía cạnh hoạt động của bạn.

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ trụ sở chính: 14 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam.
• Đường dây nóng: 07 9988 5588
• Trang web:  https://agstech.vn/
• Facebook:  https://www.facebook.com/AGSTechViệt Nam
• Email: contact@agstech.vn