边缘计算 + LiDAR 为不间断开采作业助力
采矿是一项艰巨的工作，这已不是什么秘密。其漫天的风沙就足以令人生畏。欧洲的一家大型铁矿石生产商面临着另一个挑战：天气。他们的作业场所位于瑞典最北部的地区。其位置在极圈以北，记录的最低温纪录为惊人的 -44 F。在这里，冬季时太阳几个星期都不会升起。
尽管条件如此恶劣，但采矿作业必须持续不减才能使企业投资回本。由于向这种极寒之地派遣员工存在一定的风险和困难，因此该行业非常依赖于自动化。在斯堪的纳维亚，这些自动化系统依靠 OnLogic Inc. 提供的解决方案保持运行。OnLogic Inc. 是一家面向技术公司的硬件解决方案提供商。
然而，即使是自动化也算不上企业所期盼的一劳永逸的灵丹妙药。在恶劣条件下作业会加速设备的磨损，由此可能会导致机器损坏，危及人员安全，并因意外停机带来高额损失。
为了避免遭受如此巨大的损失，该行业需要采用早期偏差检测，通过同时监测材料和设备，防止出现代价高昂的故障和意外。
使用 LiDAR 进行实时控制和预警
在采矿业，用于运输矿石的传送带是造成安全风险、生产差异和停机的首要原因。由于大量矿石增加的重量应变或意外的振动，皮带可能会失效。对皮带的运动方式进行分析，然后可将此分析用于早期变化检测，并在发生损坏前制定维护计划。皮带运动分析所使用的参数包括侧向运动、速度（对偏差保持警惕有助于防止火灾）以及较明显的皮带损坏。为防止出现故障，可以跟踪如下材料参数：溢出、过度填充、粒度分布、最大尺寸估计、体积流量以及异物检测。
基于计算机视觉的材料和设备分析算法依靠摄像头的数据源才能运行，而这些摄像头在斯堪的纳维亚的黑暗冬季中往往无法正常工作。“光探测和测距 (LiDAR) 很快将成为具有变革意义的选择。” OnLogic 的客户经理 Julian Kjaer 表示。
LiDAR 的工作原理是向物体发送激光脉冲，然后测量该脉冲返回所需的时间。测绘这些结果可以估算该物体的大小及其与传感器之间的距离。矿石生产商使用了由 OnLogic 和 Flasheye 合作开发的基于 LiDAR 的系统。Flasheye 是瑞典的一家实时 LiDAR 监控软件解决方案开发商。该产品可以监测传送带，并及时发现常规作业中的意外偏差。
OnLogic-Flasheye 合作伙伴关系
在 Flasheye 的 LiDAR 解决方案准备好迎接黄金时段之前，它只是低计算能力 Raspberry Pi 设备上的一个概念证明。要帮助大型采矿业合作伙伴，Flasheye 需要扩展应用程序。
为了有效处理 LiDAR 传感器输出的大量数据，该解决方案在边缘需要远超于 Raspberry Pi 所能提供的计算能力。硬件必须具有较小的外形尺寸，以便嵌入到 LiDAR 解决方案中，并且能够承受极端温度。
考虑到这些条件，OnLogic 推荐了 Karbon 400 系列。该系列经过精心设计，具有较宽的工作温度范围：-40 至 70 C。采用无风扇散热方式，这意味着省去了一件可能会发生故障的设备。Flasheye 通过其长达一个月的 TryLogic 原型计划试用了 OnLogic 推荐的产品，然后致力于在 Karbon 400 系列的基础上构建 LiDAR 软件解决方案。
Karbon 400 采用英特尔® 处理器。“我们的盒子采用英特尔技术；这是一种很好的合作伙伴关系。” Kjaer 说，并且表示英特尔技术有助于产品的生命周期管理。“当您想要扩展某个产品时，您肯定不想在产品生命周期结束时这样做。” Kjaer 说。“您会想要一个可扩展的平台。”英特尔能够使其硬件和处理技术与时俱进，这有助于 OnLogic 为客户提供更好的服务。
开采未来
在斯堪的纳维亚的地面上，由 Karbon 400 支持的 LiDAR 解决方案可以监测所有显示意外变化或偏差的视觉参数。该解决方案还可以查找任何意外的皮带运动，避免设备承受不必要的应力。此外，还可以对机器进行编程，使其在检测到工人靠近皮带且处于危险时停止作业。
对于采矿业的未来，Flasheye 正在探索采用 OnLogic Karbon 800 系列的解决方案，其中提供更强大的英特尔计算选项，可以容纳多个 LiDAR 传感器。通过借鉴已经彻底改变制造业的数字化转型原则，LiDAR 技术有望帮助采矿业改变现状。Kjaer 说：“我非常希望能够让这个行业发展起来，使其向制造业中的工业 4.0 原则看齐。采矿业一直处于落后状态，但是，我们可以通过预测性维护让机器保持 24×7 全天候运转，从而改善各种流程。”
Kjaer 指出，LiDAR 特别适用于因涉及隐私而排除摄像头监控的应用。LiDAR 的高级迭代不仅可以测量物体的位置和大小，还可以测量它们的速度，此功能在自动驾驶中特别有用。
无论何种技术，OnLogic 都有助于将概念证明转变为现实。Kjaer 表示：“我们致力于提供增值服务。如果一家公司找我们购买系统，除了打包并发货之外，我们还会提出适当的问题，看看我们还能为他们提供什么其他服务。如果我们能用他们的软件预制系统映像，或者提供自定义品牌或履行服务，那么我们也希望在这些方面提供帮助。我们可以发出开箱即用的系统，为客户节省大量的时间和资源。”