南京开天眼无人机科技斩获国家专利 便携式河床取样系统开启水域监测新纪元

2025 年 4 月 26 日，国家知识产权局正式授予南京开天眼无人机科技有限公司 "一种便携式无人机河床取样系统" 发明专利（授权公告号 CN 119555427 B）。这一突破性技术通过模块化设计与智能控制逻辑，彻底革新了传统河床取样模式，为水利工程、地质勘探、环境监测等领域提供了 "低空智能 + 精准作业" 的全新解决方案。

一、技术突破：重新定义河床取样范式

（一）核心技术架构

该系统由两栖无人机平台、智能取样模块、数据处理终端三部分构成。无人机采用防水耐腐蚀机身设计，支持水面起降与水下航行双模式，可在 - 30℃至 65℃极端环境下作业。核心取样模块集成多段式伸缩机械臂与真空吸附采样头，通过激光测距与声呐定位实现水下 0.1 米级深度控制精度，单次可采集 500 毫升原状土样或 1 升水样。

（二）创新技术亮点

抗干扰取样机制

针对淤泥层干扰难题，系统配备高压气幕吹扫装置，在采样前自动清除表层浮泥，确保获取深层河床沉积物。结合三维动态平衡算法，机械臂可在 6 级风浪中保持稳定，采样成功率较传统方法提升 70%。

全流程自动化作业

搭载北斗 / GPS 双模定位与 5G 图传系统，支持远程一键式任务规划。无人机可自主完成航线飞行、悬停定位、深度调节、样本封存等操作，单架次作业覆盖面积达 10 万平方米，效率是人工采样的 30 倍。

数据融合分析能力

配套开发的HydraData Pro软件平台，可实时生成河床三维地质模型，同步分析沉积物粒度、重金属含量、有机质成分等 23 项指标。通过 AI 算法比对历史数据，自动预警河床侵蚀、淤堵等风险。

二、行业赋能：破解三大核心痛点

（一）水利工程监测

在长江口航道治理项目中，该系统已实现每季度 741 个点位的河床质采样分析，较传统人工船艇作业效率提升 5 倍。通过高频次数据采集，精准识别航道冲刷趋势，为疏浚工程提供科学依据。

（二）地质勘探革新

在红河翡翠矿脉探测中，系统通过激光诱导击穿光谱技术，实现水下矿物成分的原位分析。结合 AI 图像识别，可在 15 分钟内完成 500 平方米河床的矿化带识别，较传统潜水勘探效率提升 20 倍。

（三）环境应急响应

2024 年陕西合阳浮桥抢险中，系统 48 小时内完成 12 公里河段的污染溯源监测，锁定污染源位置精度达 ±2 米。其搭载的荧光光谱水质传感器，可同步检测 20 余种污染物，为应急决策提供实时数据支持。

三、企业实力：产学研协同创新典范

南京开天眼作为国家高新技术企业与江苏省专精特新企业，依托清华大学、南京信息工程大学等科研机构，构建了 "基础研究 - 技术攻关 - 成果转化" 的全链条创新体系。公司累计申请165 项专利，研发投入占比超 20%，2024 年营收突破 2.3 亿元，在水上特种无人机领域市场占有率达 35%。

此次专利研发过程中，公司联合黄河水利科学研究院开展黄河下游河道测验，通过与无人船测深系统的对比验证，证明该系统在浅滩区、嫩滩等复杂水域的适应性，数据吻合度达 98.6%。目前，产品已通过中国船级社认证，进入水利部先进技术推广名录。