采矿企业、钢铁厂、发电厂、水泥厂等工业企业，以及港口码头、交通养护基地，存在大量原辅物料、成品堆场，需要周期性盘点，以保证进销存管理软件中的数据与实际库存相符。能否及时掌握堆场原材料的库存数据，直接关系到企业生产质量、生产效率、能源利用，其测量数据的准确可靠对生产的保供、财务成本核算管理、物料采购管理、精细化调控管理起到了关键的支撑作用。

无人机在堆场的应用源于传统行业数字化转型的迫切需求，叠加技术进步与政策支持，已从“试点探索”迈向“规模化落地”。其核心价值在于通过高效、精准、安全的数据采集，推动堆场管理从“经验驱动”转向“数据驱动”，成为智慧工业体系的关键一环。未来，随着AI与自动化技术的深化融合，无人机将进一步释放堆场运营的降本增效潜力。基于大宗物料堆场管理全流程，无人机+AI方案的核心场景：

智能化堆场监控盘点

行业背景

堆场具有品类繁多、堆放零散、形状不规则、地面观看有盲区等特点。目前，大部分堆场盘点采用便携式全站仪进行测绘，人员根据堆料情况打点测量，准确度低；手持激光扫描设备能够进行三维建模，精度较高，但是当前堆场仓库设计时未预留人员扫描作业的通道，受制于激光雷达量程以及堆料遮挡，很难全部覆盖扫描，如果强行攀爬堆料会破坏三维扫描的形状，甚至发生人员危险事故。总之，当前测绘方法存在测量时间长、参与人数多、耗时耗力、粉尘危害人员健康的问题。

管理痛点

· 精确测量：通过无人机搭载激光雷达设备，完成煤堆场地形、堆积体积等数据的高精度测量，误差范围不超过3%。

· 三维建模：利用激光雷达数据，生成煤堆场的三维模型，为后续分析、规划与管理提供支持。

· 实时监控与防盗：通过搭载高清摄像头与热成像设备，实时监控煤堆场，及时发现安全隐患与盗窃行为。

· 数据传输与分析：将测量数据和监控视频实时传输至指挥中心，进行数据分析与处理，提升决策效率。

· 降本增效：无人机测量综合成本仅为人工的30%~50%，且效率提升5~10倍。

· 风险规避：减少安全事故导致的赔偿与停工损失，例如某煤炭港口年均节省保险费用超百万元。

· 增值服务：数据驱动的堆场优化（如堆放形态分析）可降低货损2%~5%，提升周转率。

实现目标

系统实图

鼎晟物联的工业级盘库无人机具有全防护外框，安全可靠；不依赖卫星信号、不依赖光线自主定位，适配室内堆场与室外堆场，通用性强；搭载三维激光扫描雷达系统，具有360°*59°广阔视角；每秒可处理点云高达20万个，采集速度快；使用非重复扫描技术，三维模型更加精细。

工业级盘库无人机在飞行过程中自动对周围环境进行三维重建，相应数据存储在机载计算机当中，降落后三维模型自动构建完毕，通过网络即可下载数据文件。最后，配合自主研发的APP进行堆料抽取、体积计算。

工业级盘库无人机机动灵活、绕越能力强、智能化水平高，不需要改装现有仓库、新建基础设施，单次飞行里程超过1.5公里，可用于煤、石、灰等各类堆场进行周期性盘查，简单、准确、高效、安全。

解决方案

盘库无人机作业流程

解决方案匹配矩阵

通过发射激光脉冲并记录反射时间，结合无人机的GPS和惯性测量单元（IMU）数据，精确计算每个反射点的三维坐标（X, Y, Z），形成高密度点云数据。

使用软件（如Pix4D、AutoCAD Civil 3D）对点云进行去噪、分类和插值，生成堆场的数字表面模型（DSM）或三维网格模型。

将DSM与基准地形（如堆场地面）对比，利用算法（如三角网格法或体素法）计算煤炭堆的体积。常用公式为：

预设自动航线，确保激光雷达以特定重叠率覆盖堆场，避免盲区。

适应复杂地形，如陡坡或凹凸表面，通过调整飞行高度和扫描角度优化数据质量。

技术原理

相较于传统人工盘库方法，本方案具有机动灵活、作业速度快、自动化程度高、数据准确等优势，能够极大提升工作效率，降低人工成本，避免工伤事故，能够极大提升企业经济效益。

优势创新

本解决方案已经在宝武集团梅山铁矿落地，在海螺水泥、中联水泥、首都钢铁、江苏交投、山西煤企、武汉电厂等工业企业经过实飞检验，证明可行性。

成功案例

经过在业主方的封闭矿仓（包含精矿仓、选厂压滤厂房、硫酸厂房及东南井料棚不同场景）进行了八次飞行数据采集，输出八份体积测量报告。

同时采用两款三维激光扫描仪进行同样堆体点云数据采集，并分别建模，统一采用Realworks点云数据处理软件对堆体三维模型进行体积计算，通过比较体积差来评定测量精度。

方案精度

通过对比计算，无人机在封闭堆体体积测量的平均误差率为2.2%，符合误差率低于3%的测量规范要求。

系统主界面

三维云点图

结果测算图