山西煤田地质物探测绘院斩获无人机倾斜摄影专利 开启矿山测绘智能化新征程

2025 年 4 月 25 日，国家知识产权局近日公布的专利信息显示，山西省煤炭地质物探测绘院有限公司（以下简称 “山西物测院”）成功取得 “一种无人机倾斜摄影用多镜头自适应测量装置” 专利（授权公告号 CN 222780592 U）。这项创新技术通过多镜头协同与智能纠偏设计，实现了复杂地质环境下高精度三维建模的突破性进展，为山西能源产业智能化转型提供了核心技术支撑。

一、技术突破：多镜头自适应系统破解传统测绘难题

山西物测院研发的无人机倾斜摄影装置采用五镜头协同设计，包括 1 个垂直镜头和 4 个倾斜镜头，可同步采集地面物体的多角度影像。其核心创新点在于：

智能纠偏与定位系统

装置底部配备垂直纠偏组件，通过高精度传感器实时监测飞行姿态，结合电动伸缩杆动态调整相机角度，确保拍摄时镜头始终垂直于地面。

定位组件与复位组件的联动设计，可在解除外力干扰后自动恢复初始位置，误差控制在 0.1 毫米以内，较传统机械调节效率提升 70%。

轻量化与低能耗优化

采用单电机驱动四镜头同步调节技术，替代传统四电机独立控制方案，整体能耗降低 40%，设备重量减少 35%，显著提升无人机续航能力。

搭载的中画幅相机支持 4800 万像素成像，配合 AI 算法自动识别裂缝、沉降等地质特征，单架次可完成 2 平方公里区域的精细化测绘。

二、应用场景：从矿山勘探到城市治理的全维度赋能

这项专利技术已在山西多个重点领域实现落地应用：

煤炭资源勘探

在沁水盆地煤层气勘探项目中，无人机搭载该装置完成 300 平方公里三维建模，精准识别出 12 处 “甜点区”，勘探效率较传统人工提升 5 倍。

多波束声呐与倾斜摄影数据融合后，可生成井下巷道的毫米级三维模型，为智能开采提供基础数据。

地质灾害监测

针对吕梁山采煤沉陷区，装置通过周期性航拍生成地表变形动态图谱，提前预警滑坡风险，2024 年成功监测到 3 处潜在隐患点。

配合地面物联网传感器，可实时分析裂缝扩展速率，预测灾害发生概率。

城市精细化管理

在太原市城中村改造项目中，装置 3 天内完成 5 平方公里区域的实景建模，辅助评估房屋面积精度达 99.6%，纠纷率降低 60%。

三维模型支持地下管网、建筑结构的可视化分析，为智慧城市建设提供底层数据。

三、行业影响：引领矿山智能化建设山西范式

山西物测院的技术突破被纳入山西省非煤矿山智能化建设指导意见重点推广内容，其价值体现在：

安全革命

替代人工进入井下高危区域作业，2024 年该技术应用后，山西矿山井下作业人员减少 23%，事故率同比下降 18%。

无人船与无人机协同巡检，实现矿区 “空天地” 一体化监测，消除人工巡检盲区。

效率跃升

单架次测绘面积从 0.5 平方公里提升至 3 平方公里，年度节省人力成本超 1500 万元。

AI 算法自动生成检测报告，数据处理周期从 7 天压缩至 8 小时。

产业带动

推动本地企业研发多波束测深系统、桥梁 AI 识别算法等，2024 年相关产值突破 10 亿元。

技术输出至陕西、内蒙古等 12 个产煤省份，累计培训技术人员超 2000 人次。