2025年能源北斗与时空智能创新技术应用大会：北斗赋能 智绘矿山 露天矿空间智能技术发展现状与趋势

煤炭行业技能大师石大鹏新疆维吾尔自治区煤矿智能化专家沈阳市优秀科技工作煤科工集团沈阳设计研究院有限公司数字与智能产业中心

副总经理北斗赋能智绘矿山露天矿空间智能技术发展现状与趋势IEEE

PES电力信息通信与网络安全(中国)学术年会

能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会2@25年联合大会2025JointConference

Nanchang,China中国能源研究会CHINA

ENERGY

RESEARCHSOCIETY中国卫星导航定位协会GNSS&LBSAssociationofChina◆IEEE④Ps&Enargy

Socia露天矿空间智能露天矿空间智能技术应用案例

技术发展趋势目录C

0

N

T

E

N

T

S露天矿空间智

能技术进展露天矿空间智

能技术现状中国能源研究会CHINA

ENERGY

RESEARCHSOCIETY中国卫星导航定位协会GNSS&LBSAssociationof

China◆IEEE露天矿空间智能技术现状中国能源研究会CHINA

ENERGY

RESEARCHSOCIETY中国卫星导航定位协会GNSS&LBSAssociationof

China◆IEEE露天矿空间智能体系统一性

高精度

全要素集成二维地图

三维地表模型

三维地质模型多种感知设备

多模态感知数据

能力资源算法资源云资源1.1什么是露天矿空间智能技术利

用空间信息技术

(如北斗/GNSS、

三维激光扫描、无人机航测、物联网感知)、

人工智能(

Al算法、计算机视觉)和数字孪生等技术，对露天矿地质环境、设备、人员、设施等一切要素进行高精度、全时空、多维度的感知与分析，构建统一的露天矿地理信息底座。遥感卫星导航卫星多类型无人机/载人机地面感知设备监控设备核心价值核心输出核心构成IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会“天-空-地-内”空间立体感知网络中国卫星导航定位协会

IEEE2@25年联合大会2025

Joint

Conference多源数据融合多感知手段多资源共享中国能源研究会1.2北斗系统在露天矿生产管理中的支撑作用北斗系统是中国自主建设和运行的全球卫星导航系统，致力于为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航、授时和短报文服务，在煤炭行业中，北斗卫星导航系统作为我国重要的时空基础设施，展现了在提升生产效率、安全管理及智能化转型方面的巨大潜力。Position定位煤矿生产Navigation导航精准定位与高效管理复杂地形、设备、人员精准定位，实时监控，应急救援快速定位被困人员。

无人驾驶矿卡调度无人矿卡高精导航、环境感知与智能调度。北斗高精度时间服务支撑煤矿自动化设备协同作业，减少人为操

作误差，大幅提升安全性和效率。为矿山安全生产提供精准的时空信息服务2@25年

IEEE

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联合大会

能源北斗与时空智能创新技术应用大会08能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会高精度时间同步中国卫星导航定位协会

IEEETime

授时中国能源研究会IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会定位基准

数据供给

分析计算

安全保障1.3空间智能技术如何驱动露天矿智能化发展

空间智能技术采剥计算与边坡校核

车辆定位与智能调度安

全

排

土矢量地图与三维模型钻孔定位与智能验孔精准定位与动态监管复垦监管与长势分析监测预警与智能巡检安全巡查与爆破分析中国卫星导航定位协会

IEEE2@25年联合大会中国能源研究会设

计穿孔开采生态时空定位统一基准难信号覆盖弱

定位精度低

体系不完善协同共享独立平台多标准不统一

业务联动差

综合管控难数据生产生产效率低多源融合难

数据冗余大

安全管理难智能设备专业人员少技术门槛高

设备故障高

使用效率低空间数据生产管理模式的局限性正日益成为矿山生产效能提升的瓶颈1.4常态化应用面临的问题IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会2@25年联合大会2025JointConference中国卫星导航定位协会

GNSS&LBSAssociationofChina中国能源研究会IEEE露天矿空间智能技术进展中国能源研究会CHINA

ENERGY

RESEARCHSOCIETY中国卫星导航定位协会GNSS&LBSAssociationof

China◆IEEE2.1基于单北斗动态优化的空间定位网络构建技术■

针对矿山动态场景下，信号的有效覆盖不足，定位精度不足现状，提出“准实时高精定位+动态优化局域组网”

模

式

，形成“

数据质量评估-基准网动态优化-网络RTK

模型优化”三位一体的技术体系，实现静态监测毫米级

定位，移动设备亚米级定位。基准优化+网络模型优化稳定监测站1辅基站A

改正数1移动终端稳定监测站2主基站

改正数3GNSS观测数据质量分析

分析结果汇总观测数据完整率图

表(RTCM)多路径图表GNSS

数据质量分析软件信噪比图表观测数据完整率

多

路

径周跳比图表信

噪

比

周

跳

比4G/5G

传输一观测站2观测站niprocess.defaultsi广播星历sites.defaults更新表文件过程控制

基线解算2@25年

IEEE

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联合大会

能源北斗与时空智能创新技术应用大会08能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会北斗装备数据质量评估准实时高精定位区域改正中国卫星导航定位协会

GNSS&LBSAssociationofChina中国能源研究会辅基站B改正数1IEEERinex+

星历文件IGS数

据中心GNSS

观测文件服务器质

量

分

析观测文件精密星历结果上传sittbl.lfile.身份认证身份认证安全系统平秘钥下发台秘钥下发公网服务器身份认证秘钥下发秘钥下发身份认证无人机遥控器2.2无人机自动机库安全控制技术■融合嵌入式软硬件自身加密、图传信号加密、网络传输加密等技术，提高无人机与机库之间通信的安全性，实现

了抗干扰能力达30

dB

,

指令传输成功率>99%,数据泄漏风险<10-9,伪装攻击识别率>99.9%

;

建

立故障分

析和决策模型，实现了无人机故障自我诊断、智能决策和自主处置能力，炸机率降低至万分之三以下。256位明文密钥初始轮加密轮密钥产S盒加密Nr

个轮密钥行移位与列混合轮密钥加256位密文安全与隐私防护研究架构通过在飞机和机库部署加密芯片，统一管控产品单体数据输入输出，实现链路简洁、全面防护信息进出通道。IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会2@25年联合大会2025

Joint

Conference中国卫星导航定位协会

GNSS&LBSAssociationofChina中国能源研究会IEEEUKey无人机2.3空间模型体动态更新与多属性精细化表达技术■提出增量式模型感知与网格匹配技术，实现地上地下多源异构数据统一基准与无缝融合，通过矿山采排多属性信

息溯源及地质写实，实现采排物料位置、时间、地层岩性等多属性信息透明化表达。统一空间基准-数据标准化开源开放系统，接入所有主流数据

——避免形成系统或数据孤岛地质属性写实→

实体唯一标识→

实体属性→

实体分类编码→

实体生产时间→

实体LOD0形态→

实体LOD2形态→实

体LOD3

形态融合后的实体数据以代码形式

进行存储多源异构数据无人机倾斜摄影激光点云数据基于矿山勘探地质数地下管网数据2@25年

IEEE

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联合大会

能源北斗与时空智能创新技术应用大会08能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会倾斜

模

型

地

质

语

义数

字

高

程

三

维

钻

孔中国卫星导航定位协会

GNSS&LBSAssociationofChina中国能源研究会IEEE2.4煤岩体一体化建模与反向重构技术■

提出基于像素特征的自适应阈值分割方法，攻克了煤岩分界线自动提取技术，精度达到0.3

m

以

内，并融合三维

空间模型数据，实现了基于煤岩线识别结果的煤块体构建。二露天矿空间智能技术进展-空间模型体动态更新技术煤岩体反向重构煤岩体一体

化

建

模煤岩边界线提取初始煤岩体构建煤岩图像识别倾斜摄影数据勘察钻孔数据煤岩体优化一体化模型融合建模2.5边坡多源数据融合监测与综合预警技术■

通过降雨入渗、地质构造等灾害诱导因素的致灾机理分析，确认影响因子权重，

以滑动窗口的抗差估计方法消除

异常点位干扰，结合归一化指数分析方法，实现多源监测数据融合技术，并结合互相关函数交叉验证技术，实现

了

多源数据融合的智能预警决策方法。融合分析预警AIlConnect1@1*896FullConnection周期项连续小波

时间序列并行计算

特征提取随机项附多源数据形变信息约束有限元强度折减法模

型滑坡预测预

警

结

果致灾机理分析雨量计GNSS太阳能供电系统裂缝计倾角计、加速度计土壤含水率计全站仪

声光报警器视频监控系统锚索计、应力计

激光扫描仪IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会InSAR

卫星机载LiDAR无人机边坡雷达监测数据清洗2@25年联合大会2025

Joint

Conference中国卫星导航定位协会

GNSS&LBSAssociationofChina多源数据

实时融合多源数据

异常探测中国能源研究会中值滤波选权迭代综合动态预测不同自变量IEEE趋势项露天矿空间智能技术典型应用。中国能源研究会CHINA

ENERGY

RESEARCHSOCIETY中国卫星导航定位协会GNSS&LBSAssociationof

China◆IEEE口解决作业人员数量与技术水平不足、降低作业人员与设备安全风险、减少作业区域与环境因素限制；实现无人机持续高精度定位与低延迟通信，24小时全自主无人值守作业，满足智能矿山生产管理需求。口无人机智能航测实现矿山三维底图日更新，生产作业效率提升200%,测绘生产人员减少80%,年节约生产管

理与设备损耗成本近千万元。IEEEPES电力信息通信与网络安全(中国)学术年会

能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会飞行状态

执行设备

创建人蝶体上传

解辩状态操作◆

执行成功观台10/180usi◆上传成功

解算完成2/2

100%6◆执行成功联合厂区

传成功217/217

100%执行成功观台

上传成功

解算完成225/225

100%●执行成功

212/212联合厂区解算完成100%3.1典型应用一：基于北斗系统的无人机智能航测常态化应用中国卫星导航定位协会

IEEE多机协同作业数据自动处理任务航线预设任务自主作业2@25年联合大会2025

Joint

Conference中国能源研究会0解算完成3.2典型应用二：露天矿高精度三维实景模型快速更新口

解决了露天矿三维建模效率低、更新慢、精度差等问题，实现三维实景模型全流程自主建模，精准反映矿山动态变化，满足矿山月-周-日采剥规划设计需求。口三维实景模型分辨率优于3cm

,

建模效率提升80%,实现矿区10km²

范围日更新，采剥规划设计周期缩短

60%

,大幅度提高了生产计划执行效率。规划设计动态更新生产计划执行IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会自动建模2@25年联合大会2025JointConference中国卫星导航定位协会

GNSS&LBSAssociationofChina中国能源研究会IEEE3.3典型应用三：基于智能航测的露天矿剥离工程量计算口解决矿山验收响应慢、测量误差大、剥离验量停工等问题，实现采剥范围线自动生成、剥离量与运距爬高一键计算，快速输出计算结果报表。口剥离量验收实时响应，计算精度误差由3%提升至0

.

1%,

剥离验收效率提

升

3

0

0

%,

显

著

提升了矿山采剥作业

的管理能力和计算精度。任务名称篇童奔试计篇方法三英扫期料法年北京里标系：高程基准。186年青海蒸程系中央子年线，10°。系用的点云教据已经过模实植核，棋实植核地果见服吉2024.12.08a后时相故据名称20256161a-542025-01-06时相数据量IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会多种算量模式剥离报告自动生成采剥结果可视化点云生成DEM392-1第0

-

2(含量2@25年联合大会2025JointConference中国卫星导航定位协会

GNSS&LBSAssociationofChina中国能源研究会IEEE2025-02-01-采副任务报告3.4典型应用四：露天矿边坡安全生产标准化达标自动核验口基于三维实景模型的露天矿边坡参数自动校核，实现矿山开采边坡状态全域、动态的系统监测与风险评估。口露天矿边坡特征线全自动提取率100%,

平盘宽度、高度自动计算误差≤0.3米，边坡角度自动计算误差≤0.5度，较人工作业提升效率近10倍。坡底线、坡顶线提取

边坡参数提取与校核IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会2@25年联合大会2025

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Conference中国卫星导航定位协会

GNSS&LBSAssociationofChina中国能源研究会IEEE3.5典型应用五：基于北斗空间定位的露天矿车辆动态优化调度口解决了露天矿路网地图更新慢，车辆调度优化难等问题，实现了地图高精度快速更新，车辆轨迹自适应提取、路网动态优化与车辆实时调度，运输生产效率提

升

3

0

%,车辆能耗降

低

2

0

%

,调度决策耗时缩短超40%。口

基

于北斗高精定位技术，实现无人驾驶车辆实时定位、防撞预警、主动刹车、超速管理、轨迹查询等功能，形

成车辆运行状态的实时监控。IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会运输路线1运输路线2运输路线3车辆轨迹提取目标1:待车时间最小目标均衡目标2:待铲时间最小目标

n自动匹配、自主编组分级/分区调度解决多目标耦合与维度

爆炸的问题降低对服务器的依赖，

实现去中心化观察回报行动行

动回报观

察数据采集真实环境5GAgent

1Agent2Agent

3Agent4中国卫星导航定位协会

IEEE分散部署真实环境多智能体强化学习调度系统2@25年联合大会中国能源研究会集中训练数字孪生3.6典型应用六：火区治理灾害巡查口通过机载红外热遥感与“Al+”空间智能分析，实现露天煤矿复杂环境下火灾隐患精准识别与快速响应，识别定位精度达亚米级，火点自动识别预警响应时间≤1min,

火灾识别准确率>95%以上。口降低能源损耗，年节约灾害治理成本近50%,

减少人员安全事故80%,

实

现安全效益与经济效益双提升。IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会中国能源研究会

中国卫星导航定位协会GNSS&LBSAssociationofChina火点智能识别灾害应急响应火区范围分析2@25年联合大会IEEE3.7典型应用七：矿山生态修复监测口机载多光谱传感器，具备厘米级分辨率的生态修复监测能力，可精准识别植被覆盖度变化，植被成活率评估周期较传统人工方法缩短80%

。口通过“空-天-地”数据联动，构建修复区三维生态模型，实现土壤污染边界的精确圈定，精度达±0.3米，微量

元素检测误差<5%

。IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会中国卫星导航定位协会

IEEE植被状态监测多时序监测2@25年联合大会2025

Joint

Conference土壤监测中国能源研究会3.8典型应用八：露天矿群时空信息联合作业口结合集群露天矿时空关联紧密及设备通用性强的特点，利用统一时空基准、标准的数据接口等优势，有针对性地开展空地协同、灾害预警、联合响应，实现露天矿群广域大数据分析，建立全面、高效的一体化监测体系。生产执行

应急处置新疆地区露天矿群日常巡检

设备监测

数据更新多端联动式实时预警预报服务Web

端监管/预警平台终端/短信通知

现场提示设备广域地质灾害风险筛查

和风险等级评估巡查地质灾害隐患

分布高分遥感+InSAR详查孕灾坏境地形

地貌低空无人机评估隐患点风险等

级评价风险等级评估“

时

间

驱

动

+

数

据

驱

动

”

主动式监测预警时间驱动周期性处理

常态化监测数据驱动数据融发实时计算预警IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会数字时空底座

安全生产巡检

全覆盖监测中国能源研究会

中国卫星导航定位协会GNSS&LBSAssociationofChina2@25年联合大会08重点风险

隐患区IEEE预警信息露天矿空间智能技术发展趋势中国能源研究会CHINA

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China◆IEEE北斗+人工智能智能预测性维护：

Al分析设备北斗轨迹、

振动等数据，预测关键部件故障，变“坏

了再修”为“坏前就修”。自主决策调度：

Al学习历史运输数据与实

时路况，动态优化全局调度方案，自主应

对堵车、设备故障等突发状况。北斗+通信网络超低时延控制：5G-A/6G极低时延与

北斗高精度定位结合，实现无人矿卡的

瞬时急停、远程实时操控，安全性倍增。全域无缝连接：为矿山海量传感器提供

高带宽、高可靠的通信基础，确保时空

数据不丢包、不中断。北斗+边缘计算边缘：在矿场本地处理无人驾驶避障、设备精

准对位等实时性要求极高的控制指令。协同效应：云端下达战略指令，边缘端执行战

术动作，实现全局最优与局部响应的统一。4.1北斗深度融合，驱动矿山智能系统升级IEEE

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能源北斗与时空智能创新技术应用大会能源行业人工智能应用大赛暨创新发展大会北斗卫星系统2@25年联合大会2025Joint

Conference

Nanchang,China中国能源研究会CHNAENERGVRESEARCHSoCIETY中国卫星导航定位协会GNSS&LBSAssociationofChina伊PES

w

5eIEEE露天矿整个穿-爆-采-运-排生产流程形成一个闭环，能够自动适应设备故障、天气变化等

扰动，始终保持全局效率最优。安全管理从事后补救的“消防队”,转变为事前干预的“气象局”,实现本质安全。实现从“管理设备”到“管理每一份资产效能”的跨越，最大化资产利用率，精准降低运营成本。4.2从“单点”到“生态”,构建全域协同智能矿山空间智能的应用正从单一