在浙江紹興市越城區(qū)智慧水利大廳內(nèi)，隨著工作人員在無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢智能平臺(tái)上按下無(wú)人機(jī)啟動(dòng)鍵，分布于紹興市區(qū)內(nèi)的8架5G網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)緩緩從各自站點(diǎn)的無(wú)人機(jī)自動(dòng)機(jī)場(chǎng)中緩緩升起，飛向周?chē)恿魃戏竭M(jìn)行無(wú)人化多角度航拍，開(kāi)始執(zhí)行紹興市內(nèi)36條河流的水域監(jiān)管任務(wù)，標(biāo)志著無(wú)人機(jī)自動(dòng)巡檢系統(tǒng)正式在紹興市投入運(yùn)行使用。

“十四五”是水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管的全面強(qiáng)化期時(shí)期，要推動(dòng)行業(yè)監(jiān)管體系從平穩(wěn)起步向全面完善轉(zhuǎn)變，專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)管行動(dòng)從“被動(dòng)迎戰(zhàn)”向“主動(dòng)出擊”轉(zhuǎn)變。在這樣的背景下，紹興市水利局以信息化為抓手，部署8套復(fù)亞智能無(wú)人機(jī)自動(dòng)機(jī)場(chǎng)，覆蓋城區(qū)內(nèi)市36條省、市級(jí)河流，對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格化、信息化的無(wú)人機(jī)環(huán)保監(jiān)測(cè)管理，打造生態(tài)保護(hù)建設(shè)典范。

網(wǎng)格化部署，無(wú)人機(jī)以河流為任務(wù)導(dǎo)向進(jìn)行協(xié)同接力

紹興城內(nèi)河道縱橫，水網(wǎng)密集，盲區(qū)較多，巡邏工作繁重。依靠傳統(tǒng)人工巡查，沿著岸邊、在橋上或者是坐船進(jìn)行巡查、取證、拍攝，但是河流附近環(huán)境復(fù)雜、樹(shù)木茂密、巡河效率低下、行走不便，還容易發(fā)生危險(xiǎn)。并且大部分的河流并不能通過(guò)坐船的方式進(jìn)行巡河，難以形成有效的監(jiān)管覆蓋。

8套機(jī)場(chǎng)網(wǎng)格化部署，提升水利監(jiān)管效率

紹興市水利局以問(wèn)題為導(dǎo)向，在市內(nèi)的各個(gè)重要地點(diǎn)部署5G網(wǎng)聯(lián)全自動(dòng)無(wú)人機(jī)，100多條航線(xiàn)的將城區(qū)內(nèi)主要河流全面覆蓋，發(fā)揮網(wǎng)格化管理優(yōu)勢(shì)。工作人員任意點(diǎn)選一條河流啟動(dòng)監(jiān)測(cè)任務(wù)，無(wú)人機(jī)便從附近的機(jī)場(chǎng)內(nèi)自動(dòng)飛出，也可多架無(wú)人機(jī)協(xié)同作業(yè)，進(jìn)行航段任務(wù)接力，采集完整的河道數(shù)據(jù)，整個(gè)工作流程無(wú)縫銜接，形成全河段常態(tài)化的監(jiān)管機(jī)制。

CV智能識(shí)別污染物，形成任務(wù)監(jiān)管閉環(huán)

基于地圖與AI自主航線(xiàn)規(guī)劃功能，無(wú)人機(jī)攜帶高清遠(yuǎn)紅外相機(jī)和喊話(huà)器自動(dòng)開(kāi)啟巡河。當(dāng)無(wú)人機(jī)捕捉到問(wèn)題敏感點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)展開(kāi)多角度的定點(diǎn)拍攝，并將巡檢圖像和視頻上傳云端，實(shí)時(shí)進(jìn)行AI圖像分析與識(shí)別，可以分辨出船只、排污口、漂浮物、浮萍、安全帽、施工車(chē)等多種河邊常見(jiàn)類(lèi)型主體，基本涵蓋了主要的河流污染物和違規(guī)行為主體，識(shí)別精準(zhǔn)度高達(dá)90%。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)CV智能識(shí)別河邊常見(jiàn)主體及污染物

基于高準(zhǔn)確度的圖像視頻識(shí)別技術(shù)，漂浮物垃圾識(shí)別、河道沿岸違章建筑侵占、水質(zhì)污染、非法捕魚(yú)采砂、野外非法用火等違法行為能第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)，并且在客戶(hù)端上自動(dòng)彈出報(bào)警提示，巡檢結(jié)束后，平臺(tái)將提供包含異常種類(lèi)、圖像標(biāo)注、地圖坐標(biāo)等信息的巡檢報(bào)告并生成任務(wù)工單，供管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查與消缺，并將處理完的結(jié)果反饋至系統(tǒng)，形成完整的任務(wù)閉環(huán)，助力河道精細(xì)化管理落地見(jiàn)效。

無(wú)人機(jī)自動(dòng)采集河岸線(xiàn)數(shù)據(jù)

同時(shí)，該套系統(tǒng)在水資源保護(hù)、水域岸線(xiàn)管理上發(fā)揮著重要的作用。管理人員可以通過(guò)完整的視頻畫(huà)面，對(duì)比岸邊主體空間分布、岸線(xiàn)利用、岸坡?tīng)顟B(tài)、植被覆蓋度以及灘涂沖淤等變化，對(duì)河道演變進(jìn)行分析，為河道保護(hù)、水環(huán)境治理、涵養(yǎng)水源提供了有效的數(shù)據(jù)支撐，輔助“河湖長(zhǎng)制” 打造水清岸綠的良好生態(tài)。

新一代飛行大腦，具備超強(qiáng)應(yīng)對(duì)能力

復(fù)亞智能針對(duì)水網(wǎng)環(huán)境下工業(yè)無(wú)人機(jī)的任務(wù)需求，開(kāi)發(fā)了輕量級(jí)高算力飛行大腦i40/i40 5G，該產(chǎn)品系列集成了NVIDIA Jetson NX高性能計(jì)算模組，高達(dá)21 TOPS的加速計(jì)算能力，可并行運(yùn)行現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并處理來(lái)自多個(gè)高分辨率傳感器的數(shù)據(jù)，滿(mǎn)足邊緣端實(shí)時(shí)計(jì)算的需求。

復(fù)亞智能飛行大腦

飛行大腦掛載北斗+GPS的雙定位系統(tǒng)，能獲取多維度、高精度的地理位置信息，當(dāng)無(wú)人機(jī)自身導(dǎo)航模塊失效或丟星時(shí)，可作為備份定位系統(tǒng)，有效保障無(wú)人機(jī)飛行安全，為大面積的水網(wǎng)巡邏提供極大的便利。

飛行大腦支持5G獨(dú)立組網(wǎng)（SA）和非獨(dú)立組網(wǎng)（NSA）兩種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，擁有更快的傳輸速度，更優(yōu)秀的承載能力以及更低的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。根據(jù)水利場(chǎng)景下的不同飛行任務(wù)，飛行大腦支持5G/2.4g/5.8G多模信號(hào)自動(dòng)切換機(jī)制，滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)網(wǎng)聯(lián)化和智能化應(yīng)用的需求。在突發(fā)任務(wù)情況下，工作人員可以通過(guò)調(diào)用機(jī)載飛行大腦OSDK接口遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操控飛機(jī)的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制操作，確保水利巡查工作有條不紊的進(jìn)行。

5G推流技術(shù)，構(gòu)建“空天地”一體化治理體系

5G網(wǎng)絡(luò)具有高速率、大帶寬、低時(shí)延、超高密度鏈接等特點(diǎn)，為無(wú)人機(jī)搭建穩(wěn)定的通信鏈路，彌補(bǔ)了4G滿(mǎn)足不了無(wú)人機(jī)連續(xù)覆蓋的應(yīng)用需求，拓寬了無(wú)人機(jī)的飛行距離，實(shí)現(xiàn)天、地、空之間快速無(wú)障通信，為無(wú)人機(jī)全水域智能化監(jiān)管夯實(shí)了基礎(chǔ)保障，解鎖了更多的應(yīng)用可能。

在無(wú)人機(jī)巡河階段，機(jī)載飛行大腦將采集的河段數(shù)據(jù)封包，并傳輸?shù)皆贫恕?G網(wǎng)絡(luò)超強(qiáng)信號(hào)、智能視頻分析技術(shù)，保障了視頻推流傳輸質(zhì)量及速率，使作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)4K高清視頻低時(shí)延、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)回傳，管理人員可以在監(jiān)控大廳里實(shí)時(shí)觀(guān)看現(xiàn)場(chǎng)直播，從呈現(xiàn)的河高清道細(xì)節(jié)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隱患，也提升了CV識(shí)別環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)度。

智慧水利監(jiān)控大廳

5G數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，改變了傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一對(duì)一的數(shù)據(jù)傳輸模式，無(wú)人機(jī)飛行范圍進(jìn)一步拓寬，巡邏半徑明顯擴(kuò)大。在面對(duì)“河街水巷交織如網(wǎng)”的紹興水網(wǎng)，超視距遠(yuǎn)程控制將在單架次飛行中獲得更長(zhǎng)河段的圖像數(shù)據(jù)，提升無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)采集效率。

無(wú)人機(jī)網(wǎng)格化管理應(yīng)用于紹興城區(qū)水域環(huán)保監(jiān)測(cè)是城市科學(xué)化、精細(xì)化、智能化治理的創(chuàng)新之舉。無(wú)人機(jī)自動(dòng)飛行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了36條河流的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、識(shí)別及分析一體化作業(yè)，解決了涉水各領(lǐng)域中因人的行為不當(dāng)而造成的水安全、水資源、水生態(tài)、水環(huán)境等問(wèn)題，全面提升涉水事務(wù)監(jiān)管水平，為城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化添磚加瓦。

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