下井巡检,曾是地下矿山一项高风险、高成本的必做工作。在幽深昏暗、无卫星信号的矿洞巷道,传统人工完成大面积井下巡检往往耗费数小时,而现在,合肥大学“洞察智航”团队研发的TYI‑M100微型巡检无人机,仅需9分钟即可完成同等规模巡检作业。过去进口同类设备采购成本高达120万元,这支青年科创团队打造的国产解决方案,将设备成本压缩至9.68万元。在云南锡矿、金鼎矿业的千米矿洞实地测试现场,国产微型巡检无人机交出了一份硬核实战答卷。
地下矿山坑道空间狭小、粉尘弥漫、无GNSS卫星信号,塌方、落石、渗水风险时刻威胁巡检人员生命安全。长期以来,国内密闭矿洞智能巡检高度依赖海外进口设备,行业痛点十分突出。
以海外Flyability Elios3为代表的进口密闭巡检无人机,单台采购价格超120万元,高昂的购置成本让大量中小型矿山企业望而却步。同时进口机型机身通行尺寸偏大,难以深入部分狭窄巷道开展作业。在智能化能力上,海外设备大多仅完成现场图像采集工作,所有隐患识别工作全部依靠后期工作人员回看录像人工判读,缺少机载端实时AI缺陷识别能力,存在漏检风险,难以实现井下隐患即时预警。国内地下密闭空间智能巡检装备国产化供给不足,成为制约智慧矿山建设的一大瓶颈。
走进云南锡矿、金鼎矿业真实矿洞作业现场,粉尘缭绕、巷道蜿蜒,没有GPS卫星信号,TYI‑M100微型巡检无人机正式起飞。该机型最小通行尺寸仅300毫米,小巧机身能够轻松穿梭于狭窄井下巷道之中。

失去卫星定位信号,无人机依靠自研点云碰撞约束引擎,结合多传感器融合技术,飞行过程中实时构建井下三维点云地图,实现动态避障,避障精度小于5厘米,面对巷道落石、临时堆放物料等动态障碍物可快速完成路径重规划。在飞行巡航的同时,无人机同步完成矿洞三维建模,依托多模态融合边缘AI检测体系,自动识别标注围岩裂隙、巷道渗水、设施结构变形等安全隐患,缺陷识别准确率最高可达96.40%,真正做到飞行即检测,无需后期人工回看研判。

实测数据显示,TYI‑M100无人机仅用时9分钟就可完成10000㎡矿洞区域检测,复杂坑道环境作业通过率高于95%,项目团队累计矿区实地测试里程已经突破100公里,在多个省份矿山完成工况验证,用真实矿洞场景检验国产装备的可靠性。
通过软硬件全栈自研,“洞察智航”TYI‑M100在价格、续航作业距离、智能化、巷道通行能力上,实现对进口对标机型的全面突破。
价格层面,进口设备120万元采购成本,国产方案降至9.68万元,采购成本下降91.9%,大幅降低矿山企业智能化升级门槛;密闭环境有效飞行距离可达1000米,相较进口机型提升9倍;智能化方面,设备搭载板载实时AI缺陷检测功能,这是对标进口机型不具备的核心能力,把缺陷识别从“事后回看”变为“飞行即研判”;300毫米最小通行尺寸,让设备能够进入更多狭小巷道,覆盖传统设备无法抵达的巡检盲区。整套硬件、算法全部实现自主可控,拥有完整知识产权,为矿山行业提供高性价比国产化巡检选择。
装备落地带来实实在在的经济与安全效益。搭载TYI‑M100无人机的巡检方案,矿山巡检整体效率提升45%,设备全生命周期巡检成本降低35%。测算显示,单座小型矿山每年可节约巡检相关成本约8.2万元。项目预测,到2028年,该项目有望带动上下游相关总产值超1.6亿元,拉动产业链就业,助力低空经济与矿山智能化产业协同发展。
无人机替代人员深入高危井下作业,从源头规避人员下井面临的塌方、落石等安全风险,守护井下作业人员生命安全。同时依托校地企协同平台,项目同步推进矿山智能装备复合型人才培养,为行业输送青年技术力量,助力矿山行业向着无人化、数字化转型。
据了解,项目团队下一步将在2026‑2027年推进矿用安全认证,完成公司注册,实现产品小批量试产,向首批矿山客户完成交付。这支合肥大学青年科创团队,以技术打破国外高价设备垄断,补齐国内密闭空间巡检装备短板,用青年科创力量,为矿山安全生产筑牢数字化防线。(王刚)