序號

牽頭單位

參與單位

項(xiàng)目簡介

1

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院

北京市水科學(xué)技術(shù)研究院、中國科學(xué)院大學(xué),、湖北帕菲特工程機(jī)械有限公司,、中國安能集團(tuán)第二工程局有限公司、中國地震應(yīng)急搜救中心,、北京市水科學(xué)技術(shù)研究院

重點(diǎn)突破堤防內(nèi)部隱患探測機(jī)理分析,、堤防內(nèi)部隱患探地雷達(dá)探測技術(shù)、堤防內(nèi)部隱患瞬變探測技術(shù),、數(shù)據(jù)處理與目標(biāo)智能化識別算法,、車載平臺改裝與系統(tǒng)集成技術(shù)等；研制車載堤防內(nèi)部隱患探測裝備,，含探地雷達(dá),、瞬變電磁、激光雷達(dá),、大數(shù)據(jù)處理平臺及險情預(yù)警軟件等各一套,，實(shí)現(xiàn)0到100m深度范圍內(nèi)堤防內(nèi)部隱患的快速高精度探測，并開展示范應(yīng)用,；最后構(gòu)建車載堤防險情隱患快速探測裝備綜合效能測試評價體系,，為探測裝備實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用提供指導(dǎo)依據(jù)。

2

應(yīng)急管理部國家安全科學(xué)與工程研究院

中國礦業(yè)大學(xué)（北京）,、應(yīng)急管理部信息研究院,、中國水利水電科學(xué)研究院、中國安能集團(tuán)第三工程局有限公司,、長沙中聯(lián)消防機(jī)械有限公司,、石家莊煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司、中礦華安能源科技（北京）公司,、中科云谷科技有限公司,、中安國泰（北京）科技發(fā)展有限公司、長江地球物理探測（武漢）有限公司,、水利部水工金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測中心

針對堤防內(nèi)部的空洞,、蟻穴、管涌通道,、局部不密實(shí),、堤坡變形等隱患,，選擇適合堤頂或坡腳下行駛的車載平臺，集成探地雷達(dá),、邊坡雷達(dá)等儀器設(shè)備,，研發(fā)海量探測數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸、分析處理算法和險情預(yù)警軟件,，實(shí)現(xiàn)堤防變形和相關(guān)參數(shù)自動探測,、失穩(wěn)險情智能化識別。項(xiàng)目研制的車載堤防險情隱患快速探測成套技術(shù)裝備探測速度不小于10公里/小時,，探測深度不淺于30米,，堤壩坡面變形隱患監(jiān)測距離1公里，在典型堤防段開展工程示范,，堤防內(nèi)部險情隱患識別準(zhǔn)確率達(dá)到80%,。

3

水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院

應(yīng)急管理部通信信息中心、重慶大學(xué)

江蘇省防汛防旱搶險中心,、南京萊斯信息技術(shù)股份有限公司,、廣州市中海達(dá)測繪儀器有限公司、中電科（青島）電波技術(shù)有限公司,、上海艾都能源科技有限公司,、深圳市賽盈地脈技術(shù)有限公司、南水北調(diào)東線江蘇水源有限責(zé)任公司宿遷分公司

以“堤防險情探測3-2-1”為總體思路開展研究,。

“3”是三項(xiàng)基礎(chǔ)理論與方法：圍繞隱患辨識新理論、狀態(tài)感知新方法與數(shù)據(jù)通信新模式,，開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),，提高隱患識別準(zhǔn)確度。

“2”是兩項(xiàng)支撐平臺：研發(fā)搭載探測裝備的全地形車載平臺和險情實(shí)時評估預(yù)警的軟件平臺,，攻克汛期巡堤查險速度慢,、險情評估預(yù)警不準(zhǔn)確的難題。

“1”是一項(xiàng)堤防應(yīng)用示范工程：依托南水北調(diào)東線工程的典型新舊堤防,，開展技術(shù)裝備驗(yàn)證和工程示范并推廣至全國堤防,。

項(xiàng)目預(yù)期形成完全自主知識產(chǎn)權(quán)的車載堤防險情隱患快速探測成套技術(shù)裝備，實(shí)現(xiàn)堤防日?！绑w檢”精準(zhǔn)便捷,、度汛等嚴(yán)峻環(huán)境時期巡查高效可靠。

4

內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)股份有限公司

湖南大學(xué),、中國人民武裝警察部隊(duì)研究院,、黑龍江省森林消防總隊(duì)

創(chuàng)新提出“全域查險”概念，采用“平臺+模塊”設(shè)計理念,，依托“電傳動輕型兩棲高機(jī)動履帶底盤”平臺,，研發(fā)兩棲查險機(jī)器人、兩棲高機(jī)動查險車（有人駕駛）和數(shù)據(jù)處理方艙、發(fā)電充電拖車等配套裝備器材,，搭載熱成像儀,、探地雷達(dá)、激光雷達(dá),、瞬變電磁儀,、多波束聲納等先進(jìn)探測設(shè)備，形成車載堤防險情隱患快速探測成套技術(shù)裝備（系統(tǒng)）,，實(shí)現(xiàn)覆蓋堤防水上,、水下及河道、潰口的全域查險能力,，兼具水上搜救,、兩棲運(yùn)輸?shù)裙δ堋M研系統(tǒng)允許用戶自主選擇配置,，具有功能豐富,、能力全面、配置靈活,、使用維護(hù)成本低等突出特點(diǎn),。

序號

牽頭單位

參與單位

項(xiàng)目簡介

1

應(yīng)急管理部信息研究院

中國北方車輛研究所、西安電子科技大學(xué),、北京東平聯(lián)祥科技有限公司,、西安嘉業(yè)航空科技有限公司、水利部長江勘測技術(shù)研究所

針對河道堤防,、渠坡,、大壩巡檢查險面臨的散浸、管涌,、滑坡,、跌窩等堤壩險情自動化識別難題，研制搭載光學(xué),、力學(xué)和溫度等模塊化載荷的四足仿生機(jī)器人,，構(gòu)建多機(jī)器人集群式綜合巡查系統(tǒng)，主要研究內(nèi)容如下：

1.復(fù)雜環(huán)境行走的機(jī)器人研究：機(jī)器人平臺,、自主路徑規(guī)劃,、運(yùn)動控制、多業(yè)務(wù)通信等,；

2.機(jī)器人集群研究：指控方艙,、指控及顯控平臺、集群組網(wǎng)通信等,；

3.險情智能識別與探測研究：基于多傳感器信息融合的險情智能聚類模型,、險情判別準(zhǔn)則,；

4.險情智能預(yù)警軟件平臺研究：包括預(yù)警軟件平臺架構(gòu)、險情智能預(yù)警模式,、險情智能識別軟件模塊,；

5.系統(tǒng)應(yīng)用驗(yàn)證測試：包括系統(tǒng)總體集成及實(shí)驗(yàn)室測試、堤壩現(xiàn)場試驗(yàn)及系統(tǒng)優(yōu)化等,。

2

迪威弗智能裝備集團(tuán)有限公司

電子科技大學(xué),、德魯動力科技（成都）有限公司、遂寧市消防救援支隊(duì)

可實(shí)現(xiàn)滲漏,、管涌,、滑坡、塌陷等常見險情的自動識別,，有效代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工巡堤查險,，具體通過如下技術(shù)實(shí)現(xiàn)：

1.運(yùn)用堤壩險情智能識別和感知技術(shù)，基于圖形,、溫度場,、力學(xué)傳感變化等多元傳感數(shù)據(jù)對險情智能識別；

2.運(yùn)用多傳感器融合的機(jī)器人自主定位導(dǎo)航技術(shù),，構(gòu)建基于3D導(dǎo)航激光,、IMU、深度相機(jī),、GNSS等多傳感器定位導(dǎo)航系統(tǒng),，并結(jié)合人工智能算法，為機(jī)器狗提供高可靠,、高精度的定位導(dǎo)航信息,；

3.運(yùn)用四足機(jī)器人地形感知、質(zhì)心與足端的運(yùn)動軌跡規(guī)劃及自適應(yīng)正則化模型預(yù)測控制技術(shù),，使四足機(jī)器人可以穩(wěn)定穿越各種復(fù)雜地形。

3

哈爾濱工業(yè)大學(xué)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院,、長江水利委員會長江科學(xué)院,、水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院、中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所,、三峽大學(xué),、山東建筑大學(xué)、清華大學(xué),、同濟(jì)大學(xué),、黑龍江大學(xué)、青島理工大學(xué),、東南大學(xué),、哈工大機(jī)器人（合肥）國際創(chuàng)新研究院,、南京理工大學(xué)、杭州云深處科技有限公司,、杭州宇樹科技有限公司,、合肥哈工軒轅智能科技有限公司、中國長江三峽集團(tuán)有限公司,、國水利水電第一工程局有限公司,、中國安能集團(tuán)第三工程局有限公司、中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司,、中國鐵建港航局集團(tuán)有限公司,、中鐵十七局集團(tuán)有限公司

面向我國重大基礎(chǔ)設(shè)施巡堤查險的實(shí)戰(zhàn)需求，圍繞基于仿生機(jī)器狗的堤防險情巡查成套技術(shù)裝備重點(diǎn)任務(wù)開展科研攻關(guān),、應(yīng)用示范,，針對自動巡檢技術(shù)與裝備、視覺跟蹤技術(shù)與裝備,、監(jiān)測先進(jìn)技術(shù)與裝備,、診斷分析理論與方法等核心科技問題，采用理論分析,、數(shù)值模擬,、室內(nèi)試驗(yàn)與現(xiàn)場監(jiān)測等相結(jié)合的研究手段，在分析理論,、技術(shù)方法,、關(guān)鍵技術(shù)、儀器裝備,、應(yīng)用示范與技術(shù)服務(wù),、儀器裝備產(chǎn)業(yè)化等方面取得重大突破，致力形成復(fù)雜環(huán)境下仿生機(jī)器狗運(yùn)動控制與視覺跟蹤技術(shù)和重大工程堤防險情巡查實(shí)時監(jiān)測與健康診斷技術(shù)兩大核心技術(shù)群,，顯著提升滲漏,、管涌、滑坡,、塌陷等常見險情自動識別與防范科技支撐能力,，推動關(guān)鍵技術(shù)、儀器裝備等標(biāo)準(zhǔn)化,、產(chǎn)品化,、產(chǎn)業(yè)化。

序號

牽頭單位

參與單位

項(xiàng)目簡介

1

應(yīng)急管理部國家自然災(zāi)害防治研究院

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,、中國航空工業(yè)集團(tuán)公司雷華電子技術(shù)研究所,、千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司、北京北龍青云軟件有限公司,、成都縱橫大鵬無人機(jī)科技有限公司,、泰瑞數(shù)創(chuàng)科技（北京）有限公司,、中電科翌智航（重慶）科技有限公司、江西省應(yīng)急管理科學(xué)研究院

首先,，立足于堤防險情隱患形成機(jī)理與動力學(xué)過程實(shí)驗(yàn)觀測,，獲取關(guān)鍵特征指標(biāo)及閾值，為技術(shù)裝備研發(fā)提供理論依據(jù),；其次,，在防風(fēng)、防塵,、防水,，高載荷、高速度,、長巡航,、輕型便攜等方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，打造適合復(fù)雜惡劣環(huán)境應(yīng)用的堤防大范圍快速巡查無人機(jī)平臺,；研發(fā)高精度,、高集成、輕量化的機(jī)載可見光,、紅外,、雷達(dá)等傳感器硬件，及海量數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸與快速集成融合技術(shù)系統(tǒng),；研發(fā)堤防險情隱患人工智能快速辨識算法與三維可視化預(yù)警軟件系統(tǒng),；最后，通過軟硬件系統(tǒng)集成,，形成可廣泛推廣應(yīng)用的技術(shù)裝備產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)對堤防險情隱患大范圍高精度快速巡查,。

2

武漢興圖新科電子股份有限公司

長江水利委員會長科院,、湖北電鷹科技有限公司、長江水利委員會長科院

無人機(jī)堤防險情隱患快速巡查系統(tǒng)由軟件及大數(shù)據(jù)處理平臺,、無人機(jī)巡檢系統(tǒng)硬件平臺,、圖數(shù)傳輸模塊組成。軟件及大數(shù)據(jù)處理平臺是整個檢測系統(tǒng)的核心,，由視頻流預(yù)處理模塊,，基于深度學(xué)習(xí)的檢測與識別模塊,，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的檢測與識別模塊，信息融合模塊,，可信度模塊,，云平臺、訓(xùn)練中心等模塊組成。無人機(jī)數(shù)據(jù)采集硬件平臺主要依托無人機(jī)進(jìn)行堤防巡檢數(shù)據(jù)采集，提供光電吊艙、合成孔徑雷達(dá)、探照燈等多種設(shè)備以供選擇,。圖數(shù)傳輸模塊則支持無人機(jī)通過4G,、5G,、自組網(wǎng)等多種方式進(jìn)行圖像視頻信息及遙測遙控信息傳輸 。

擬解決的四大關(guān)鍵技術(shù)問題和攻關(guān)目標(biāo)：長續(xù)航,、大載重,、抗風(fēng)能力強(qiáng)、防護(hù)等級高的無人機(jī)平臺研發(fā),、輕量化的可見光,、紅外、雷達(dá)等多波段融合技術(shù)載荷實(shí)現(xiàn),、符合要求的提防滑坡,、塌窩、裂縫,、積水,、管涌、滲漏險情自動檢測與識別算法的研發(fā),、符合要求的大數(shù)據(jù)處理平臺及險情對比動態(tài)數(shù)據(jù)庫的建立,。

3

中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院

蘭州大學(xué)、甘肅大禹九洲空間信息科技有限公司,、甘肅長豐科技發(fā)展有限公司,、武漢大學(xué)、長江水利委員會長江科學(xué)院,、黃河水利委員會黃河水利科學(xué)研究院,、中國人民解放軍32016部隊(duì)、西安706研究所,、中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心

采用雙云臺支架搭載激光雷達(dá)和多光譜傳感器,，研制快速巡查的無人機(jī)空中成套技術(shù)裝備。收集和監(jiān)測險情隱患7000張以上圖片,，作為機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練數(shù)據(jù)集,，并建立堤防險情隱患數(shù)據(jù)分類分級標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；實(shí)現(xiàn)多傳感器之間的集成和聯(lián)動,，通過機(jī)器視覺技術(shù)感知堤防險情隱患,，人工智能認(rèn)知險情隱患的關(guān)鍵要素，實(shí)現(xiàn)其自動提取,、識別與分類,；多傳感器反演解決同物異譜、異物同譜等難題。無人機(jī)和地面車載平臺結(jié)合,，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的即時傳輸、圖像自動拼接,、智能解譯,、預(yù)測預(yù)警等功能。提升無人機(jī)的抗風(fēng)防水,、巡航時間等物理性能,，降低漏檢率和誤檢率，形成險情隱患對比動態(tài)數(shù)據(jù)庫,。測試,、驗(yàn)證、改進(jìn),、應(yīng)用空中成套技術(shù)裝備,，形成商品進(jìn)行推廣應(yīng)用。

4

水利部南京水利水文自動化研究所

水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院,、西安電子科技大學(xué),、江蘇南水科技有限公司、中航金城無人系統(tǒng)有限公司,、江蘇省防汛防旱搶險中心,、長江水利委員會水文局長江下游水文水資源勘測局

基于可見光、熱紅外和合成孔徑雷達(dá)多源傳感器對采集的不同尺度圖像進(jìn)行實(shí)時有效的配準(zhǔn)、融合及拼接,，突出可見光圖像顏色,、輪廓及邊緣細(xì)節(jié)特征,，同時保留熱紅外的亮度信息,，為高效率,、高精度的目標(biāo)分類及目標(biāo)識別奠定了基礎(chǔ),；基于機(jī)器視覺及機(jī)器學(xué)習(xí)，深入分析在不同時間段、不同拍攝距離、不通拍攝視角及不同飛行速度下塌陷,、滑坡,、積水、管涌及滲漏等目標(biāo)的不同特征，結(jié)合大氣溫度,、庫水溫度及位置信息,，構(gòu)建自動分析、辨識的堤防險情隱患檢測技術(shù)模型,，實(shí)現(xiàn)對堤防大范圍高精度快速巡查,；通過數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究，綜合考慮大氣溫度,、庫水溫度,、光照狀態(tài)及堤壩表面覆蓋情況，揭示內(nèi)水外滲的水溫變化規(guī)律及滲漏水溫度場分布的本質(zhì)特征，結(jié)合堤防典型分布特征,，制定實(shí)用高效的堤壩滲漏現(xiàn)場檢測方案,。

5

應(yīng)急管理部上海消防研究所

南京航空航天大學(xué),、中南大學(xué),、廣東中科瑞泰智能科技有限公司,、湖南正申科技有限公司、上海獅尾智能化科技有限公司、黑龍江省消防救援總隊(duì),、浙江省消防救援總隊(duì)

系統(tǒng)開展無人機(jī)平臺及光學(xué)吊艙研制,、雷達(dá)系統(tǒng)研制及高精度成像算法研究,、大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)及數(shù)據(jù)處理技術(shù)研發(fā)等攻關(guān)工作，著力解決無人機(jī)系統(tǒng)、機(jī)載可見光與紅外光學(xué)吊艙,、機(jī)載合成孔徑與激光雷達(dá)吊艙、大數(shù)據(jù)處理等方面的關(guān)鍵技術(shù),，并面向防汛搶險實(shí)戰(zhàn)開展應(yīng)用示范,。目前,，申報聯(lián)合體已擁有能滿足任務(wù)及目標(biāo)要求的無人機(jī)平臺產(chǎn)品、多波段融合技術(shù)載荷,、大數(shù)據(jù)處理技術(shù),、場景驗(yàn)證技術(shù)，也取得了一定的巡堤查險真實(shí)數(shù)據(jù)和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),，并將進(jìn)一步利用自身技術(shù)與體制優(yōu)勢,，確保堤防險情隱患快速巡查空中成套技術(shù)裝備攻關(guān)任務(wù)和預(yù)期目標(biāo)高質(zhì)量完成,，同時能夠更好地支撐國家綜合性消防救援隊(duì)伍在防汛搶險工作中發(fā)揮應(yīng)急救援“主力軍,、國家隊(duì)”作用,。