随着我国智慧矿山建设进入深水区,矿山数字化转型正从 "地面数字化" 向 "井下全空间数字化" 加速推进。然而,地下矿山复杂的地质环境、狭窄的作业空间以及潜在的安全风险,长期以来制约着井下空间数据采集的效率与安全性。近日,智能矿山领域 "专精特新" 领军企业天河道云正式发布翼目神 Omnisen P300 自主探索无人机,凭借全自主飞行、断网稳定作业、高精度三维扫描等核心技术,成功攻克井下复杂环境测绘难题,为矿山空间感知提供了全新的无人化解决方案。
行业痛点:传统井下测绘面临 "安全与效率" 双重挑战
地下矿山空间数据是智慧矿山建设的基础,贯穿于地质勘查、工程设计、生产运营、安全监测的全生命周期。但长期以来,我国矿山井下测绘主要依赖人工手持设备进行现场测量,存在三大突出痛点:
一是安全风险高。采空区、废弃巷道、未支护区域等人员无法抵达的危险地带,一直是矿山测绘的 "盲区",人工进入极易发生坍塌、坠井等安全事故。据行业统计,矿山测绘作业安全事故中,80% 以上发生在人员进入危险区域的过程中。
二是作业效率低。传统人工测绘需要测量人员携带沉重设备在井下徒步作业,不仅劳动强度大,而且数据采集速度慢、覆盖范围有限。一个中等规模的井下采空区,传统人工测量往往需要数天时间,且难以实现全面、细致的扫描。
三是数据精度差。人工测量受人员操作水平、环境光线、地形条件等因素影响较大,数据误差难以避免。同时,传统测量只能获取离散的点数据,无法构建完整的三维空间模型,难以满足智慧矿山精细化管理的需求。
技术突破:自主探索无人机重构矿山测绘新模式
面对行业痛点,无人机技术凭借其灵活机动、无人作业、高效精准的优势,逐渐成为矿山井下测绘的重要技术手段。但普通民用无人机在井下复杂环境中面临信号遮挡、定位困难、避障能力不足等问题,难以实现稳定作业。
天河道云基于十余年矿山智能化领域深耕经验,针对矿山井下特殊环境,研发出翼目神 Omnisen P300 自主探索无人机,实现了多项关键技术突破:·
全自主飞行技术:搭载人工智能 "大脑" 与飞行控制 "小脑",采用国际领先的全自主导航与探索算法,实现 "一键放飞,自动探测、收回、充电、数据上云",无需任何操作人员介入。用户只需以三维方框形式设定待测绘区域,无人机即可自主规划飞行路线,完成测绘任务后自动返回起飞点。
断网稳定作业能力:针对井下无网络信号的特殊环境,翼目神 P300 支持离线自主作业模式,即使在完全断网的情况下,也能稳定完成测绘任务,彻底解决了井下信号遮挡导致的无人机失控问题。
恶劣环境适应性:采用碳纤维复合材料机身,设计轻盈坚固,抗撞击能力强;具备 IP54 级防水防尘防腐能力,可在 0℃~30℃的潮湿、多尘、低温等恶劣环境下稳定作业,完全适配矿山井下复杂工况。
高精度三维感知:搭载朝向与视角可变的高精度激光雷达,实现 360°×59° 广域视场角,有效扫描距离可达 70m(80% 反射率),点频高达 20 万点 / 秒;配合 400 万有效像素的 4K 高清云台相机与全向补光 LED,可精准捕捉井下场景的每一个细节,构建厘米级精度的三维点云模型。
全流程赋能:从数据采集到决策应用的一体化解决方案
天河道云不仅提供硬件设备,更打造了 "无人机 + 软件 + 平台" 的全流程矿山测绘解决方案。翼目神 P300 配套四大专业软件系统,实现从数据采集、处理、分析到应用的全链路数字化:
遥控器专属操作软件:支持测绘任务可视化编辑、无人机全状态实时监控与数据同步,界面简洁直观,操作人员无需专业飞行经验即可快速上手。
PointStudio 数据处理软件:集成了数据自动拼接、植被等噪音点自动过滤、地形模型自动建立、等高线自动输出、土石方量计算等功能,一键完成海量点云数据的处理与成果输出,工作效率较传统方式提升 10 倍以上。
CAD 采矿设计工具:专门针对矿山需求量身定制,支持采准设计、中深孔爆破优化布孔设计、斜坡道设计等专业功能,可直接基于三维点云模型进行工程设计,实现设计与现场的精准对接。
三维协同平台:打通数据与管理链路,实现矿山开采数据可视化、三级矿量动态监控与模型报表联动。管理人员可通过平台直观查看井下空间情况,基于精准的测绘数据做出科学决策。
应用落地:多场景覆盖助力矿山安全高效生产
目前,翼目神 P300 自主探索无人机已在国内多家矿山成功应用,广泛覆盖地下采空区探测、井下巷道测绘、露天矿坑测量、地下水道探查等核心场景,取得了显著的应用效果:
在某大型磷矿,传统人工测量一个面积约 5000 平方米的采空区需要 3-5 天,且存在极大的安全风险。采用翼目神 P300 无人机后,仅需 20 分钟即可完成全面扫描,数据精度达到厘米级,不仅彻底消除了人员进入危险区域的安全隐患,还大幅缩短了测绘周期,为采空区治理提供了及时、准确的数据支撑。
在某砂石骨料矿山,无人机定期对露天矿坑进行三维扫描,自动计算土石方量与开采进度,数据准确率从人工测量的 80% 提升至 97%,为生产计划制定与成本核算提供了可靠依据。
行业展望:无人化技术推动智慧矿山建设迈向新阶段
天河道云相关负责人表示,随着人工智能、物联网、机器人技术的不断发展,矿山无人化作业已成为未来发展的必然趋势。翼目神 P300 自主探索无人机的推出,不仅解决了矿山井下测绘的行业痛点,更为矿山无人化技术的应用提供了新的思路。
未来,天河道云将继续深耕矿山智能化领域,不断优化无人机技术与产品,拓展其在矿山安全监测、应急救援、设备巡检等更多场景的应用。同时,公司将依托 "千山智享" 矿山工业互联网平台,整合无人机、机器人、传感器等多种智能装备,构建矿山全空间、全时段、全要素的智能感知体系,推动矿山管控从 "经验驱动" 向 "数据驱动" 转变,为我国矿业高质量发展注入新动能。