2025年7月,水利部印发《河湖库一体化监测感知体系建设三年行动方案(2025—2027年)》,提出应用卫星遥感、视频监控、无人机、北斗等技术强化河湖库水域岸线空间管控。目标是到2027年,基本构建卫星遥感为主、视频监控和无人机为补充,贯通监测、研判、预警、处置全链条的监测感知网,实现河湖库“四乱”(乱占、乱采、乱堆、乱建)、妨碍河道行洪、侵占水库库容等问题“发现—研判—预警信息推送—处置反馈”全流程在线管理。
中科华兴积极响应国家政策导向,于近日协助浙江嘉善水利局顺利完成“空地一体化无人巡检系统”在太浦河段的试点部署与测试,为实现河湖库全流程在线管理提供了先行实践与技术支撑。
传统河道巡检模式
传统河道巡检主要依赖人工现场作业,长期面临以下五大痛点:
· 效率低下:河道沿线地形复杂,交通不便,人工徒步或车行巡检覆盖面小、周期长、效率低。
· 安全风险高:巡检人员需面临陡坡、湿滑、蛇虫及洪水等危险环境,人身安全难以保障。
· 数据主观性强:人工判断难以量化,巡检结果依赖于个人经验,易遗漏细节,数据标准化和可比性差。
· 盲区众多:水下排口、高陡边坡、植被茂密区域极具隐蔽性,加之堤坝微观裂缝等早期病害尺度微小,人工难以安全近距离勘查,形成了大量巡检盲区,严重制约了对潜在风险的早期发现与精准判断。
· 成本高昂:长期投入大量人力、车辆及时间成本,总体运维成本居高不下。
河道精细化巡检
为适应现代化河道治理的需求,有效推进智慧水利建设,河道巡检正朝着智能化、精细化、无人化方向转型。
中科华兴河道精细化巡检方案以无人设备为核心载体,融合多源传感器与AI分析技术,实现从数据采集、识别分析到报告生成的全流程自动化。通过精准识别水面漂浮物、岸线侵占、工程设施破损、水质异常等问题,有效弥补传统巡检中的盲区与主观偏差,提升巡检效率与数据价值,实现降本增效,为河湖管理提供科学、精准的决策支撑。
空地一体化无人巡检系统
通过无人机、无人车与固定机巢的协同作业,突破单设备作业限制,实现全流域、全天候、全自动的立体化巡检。以“动静结合、空地协同”的立体化运营模式,推动河道管理从“人防”向“技防”全面升级。
系统组成
动态侦察单元——无人车载巡检平台
无人车作为移动的“陆地堡垒”,通过融合激光雷达、摄像头与毫米波雷达的多元传感器数据,构建车周360°的精准感知模型,自主完成车道保持、自动避障、自适应巡航等复杂驾驶任务。它不仅能够自动识别障碍、避让行人,更能延伸无人机的作业半径,并为其提供可靠的移动充电平台。
无人机则是平台的“天空之眼”,搭载可见光变焦、广角与热成像等多维度传感器,对河道进行精细化巡检,自动识别问题、生成报告、预警风险,大幅提升巡检效率。
静态监控网络——固定式自动机巢
固定式自动机巢是部署在河道关键节点(如河道管理所、泵站等)的自动化值守“哨所”,构成了系统的静态监控网络。它负责解决巡检“评率”和“持续性”的问题,能够为无人机提供自动化的存放、充电/换电、起飞、降落和数据回传服务。接收到云端指令后,机巢可自动释放无人机执行预设的巡检航线,任务完成后,无人机自主返航,机巢自动完成回收、充电和数据上传全过程,无需任何人工干预。通过多个机巢的网络化布局,系统能够形成接力覆盖,对重点区域实现7x24小时的不间断监测,确保了对关键河段状态的全天候掌控。
技术创新
· “车-巢-机”一体化协同:创新性地将无人车作为无人机的移动起降平台和通信中继站,与固定机巢形成互补,极大突破了单无人机作业的航程与覆盖限制,实现了真正意义上的“全流域、全自动、无死角”巡检。
· AI驱动智能诊断:将传统“肉眼查看”升级为“AI算法自动诊断”,能智能识别水面漂浮物、水质异常、非法排污/倾倒、岸线侵占、工程设施破损、边坡异常、非法采砂、违规建设等典型问题,并对问题进行分类、定位、量化评估,极大提升数据处理效率和精准度。
· 空-地立体感知:融合空中、地面(后期可扩展至水下)多维度数据,构建完整的河道信息模型,提供更全面、更精准的感知能力。
· 自动化程度提升:从任务下发、出动巡检、数据回传到AI分析、报告生成、设备归位,全过程无需人工干预,可实现7x24小时无人化值守,为用户降本增效。
未来,中科华兴将持续优化与推广空地一体化无人巡检系统,助力构建更智能、更安全、更绿色的现代水治理体系,并将智能化、无人化的巡检方案赋能至更多行业,释放技术价值,驱动产业数字化转型与高质量发展。
中科星图金能(南京)科技有限公司
星图金能是中科星图股份有限公司(股票代码: 688568)直属子公司,以“低空+能源(油气、矿山、电力、园区、新能源)”为核心场景,依托中科星图在数字地球、人工智能、卫星遥感及超算等前沿领域技术能力,深度融合星图云与星图低空云技术优势,自主研发“低空能源智能巡检平台”、“易飞智矿平台”、“无人系统任务管理平台"、"无人车载巡检平台"等核心产品,致力于成为低空经济在能源领域智能化升级的引领者。
中科华兴是星图金能的控股公司,以“成为国内领先的无人系统应用综合解决方案提供商”为愿景,聚焦行业精细化飞行巡检,依托自主研发的无人系统任务管控平台,融合空天信息多维数据与AI识别分析算法,实现高精度数据采集、智能隐患识别、风险预测预警。面向电力、油气管网、交通、园区等关键领域,提供定制化飞行、配套智能系统开发、低空运营人才培养等一站式无人系统应用综合解决方案。
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