近期，深圳市水務(wù)局牽頭中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院研究院和廣東逸動(dòng)科技有限公司，成功研制了目前尺寸最大、功能最全和智能化程度最高的水面智能安防無人船，顯著提升庫區(qū)安全管控的時(shí)效性、快速性、智能化和安全性技術(shù)水平，已在深圳市松子坑水庫開始上崗作業(yè)。      我國是世界上水庫大壩最多的國家，已建成水庫9.8萬座。隨著對(duì)水庫安全管理要求的不斷提升，2022年水利部發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)河湖水域岸線空間管控的指導(dǎo)意見》。但國內(nèi)95%的小型水庫防控人員編制較少，而且通常是由人工駕駛傳統(tǒng)船舶對(duì)庫區(qū)進(jìn)行巡邏，對(duì)違禁人員和船舶人工喊話、手動(dòng)拍照取證。這種方式不僅效率低、防控盲區(qū)多、執(zhí)法手段不專業(yè)，且夜晚庫區(qū)巡邏時(shí)會(huì)因危險(xiǎn)性太高而無法防控。隨著人工智能和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，充分利用智能化裝備對(duì)庫區(qū)進(jìn)行全天候、全方位的現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)，結(jié)合人工巡查、智能巡檢、視頻監(jiān)控、儀器監(jiān)測(cè)等手段，構(gòu)建水庫庫區(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，能夠切實(shí)提升庫區(qū)侵占信息數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與分析水平，使庫區(qū)的準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和侵入執(zhí)法得以實(shí)現(xiàn)。

中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院研究院固體物理所余道洋博士團(tuán)隊(duì)聯(lián)合廣東逸動(dòng)科技有限公司，研制的水面智能安防無人船長7.5米，寬2.5米，由70 kwh的磷酸鐵鋰電池供電，最大速度13公里/小時(shí)，續(xù)航里程65公里以上，適用內(nèi)河C級(jí)航區(qū)4級(jí)風(fēng)浪作業(yè)。據(jù)悉，這是國內(nèi)目前尺寸最大、功能最全和智能化程度最高的水庫智能安防無人船，該產(chǎn)品的應(yīng)用將顯著提升庫區(qū)安全管控的時(shí)效性、快速性、智能化和安全性技術(shù)水平。同時(shí)，該產(chǎn)品在關(guān)鍵技術(shù)上取得多項(xiàng)突破：

（1）發(fā)明了多傳感器融合的無人船同步定位與建圖方法(SLAM)及系統(tǒng)，解決了無人船在河湖庫通信和衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)缺失及復(fù)雜水面障礙干擾時(shí)的自主導(dǎo)航避障與地圖構(gòu)建問題；（2）研制了手動(dòng)、遙控、網(wǎng)絡(luò)操控和無人控制四位一體的全電動(dòng)轉(zhuǎn)向架構(gòu)及控制系統(tǒng)，解決了船舶傳統(tǒng)操控與智能化系統(tǒng)的兼容性和魯棒性問題；（3）開發(fā)了水面目標(biāo)的圖像自動(dòng)監(jiān)測(cè)與識(shí)別智能算法，在傳統(tǒng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)智能偵測(cè)功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過深度學(xué)習(xí)算法對(duì)違禁目標(biāo)進(jìn)行篩選和分類，實(shí)現(xiàn)對(duì)水域岸線違禁人和物的精準(zhǔn)甄別與預(yù)警，同時(shí)將預(yù)警圖像自動(dòng)上傳至平臺(tái)并關(guān)聯(lián)GIS標(biāo)簽，精準(zhǔn)定位違禁的位置和時(shí)間；（4）針對(duì)水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的可信度問題，開發(fā)了檢測(cè)數(shù)據(jù)和無人船巡航作業(yè)軌跡的GIS數(shù)據(jù)相融技術(shù)，并通過多種數(shù)據(jù)的交互校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可溯性；（5）發(fā)明了無人船舶多模控制轉(zhuǎn)換裝置和一鍵巡航方法，解決了無人駕駛和人工駕駛雙模操控系統(tǒng)之間的無縫切換和信號(hào)干擾問題，實(shí)現(xiàn)無人船在無智能設(shè)備和通信信號(hào)情況下的自主巡航和自主控制。

該無人船在松子坑水庫交付使用后，顯著提升了深圳市水務(wù)局對(duì)庫區(qū)管理的現(xiàn)代化、智能化、高效率和綠色節(jié)能技術(shù)水平，各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該產(chǎn)品考察后均給予了較高的評(píng)價(jià)和肯定。據(jù)該無人及控制系統(tǒng)研制項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院余道洋博士介紹，水面智能安防無人船是團(tuán)隊(duì)研究的水面機(jī)器人系列成果之一，其他研究成果還包括針對(duì)河湖長的智慧管理平臺(tái)、水污染追蹤溯源機(jī)器人、水面智能保潔、水生態(tài)精準(zhǔn)修復(fù)和過程管理、水文地質(zhì)探測(cè)和測(cè)繪、應(yīng)急救援等。

余道洋博士團(tuán)隊(duì)是國內(nèi)最早從事無人船艇技術(shù)研究的團(tuán)隊(duì)之一，已授權(quán)中國和美國發(fā)明專利及相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)40余項(xiàng)，研制的產(chǎn)品在上海黃浦江、北京冬奧會(huì)舉辦地水源地等水域有所應(yīng)用，并且在國內(nèi)多個(gè)省市實(shí)現(xiàn)批量化應(yīng)用，研究成果多次被新華社、中新社、人民網(wǎng)、安徽電視臺(tái)等媒體報(bào)道，并被中國科學(xué)院、安徽省科技廳、合肥市人民政府等官網(wǎng)多次轉(zhuǎn)載。

水面智能安防無人船