近期，深圳市水務局牽頭中國科學院合肥物質(zhì)科學院研究院和廣東逸動科技有限公司，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)安全管控的時效性、快速性、智能化和安全性技術水平，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。隨著對水庫安全管理要求的不斷提升，2022年水利部發(fā)布了《關于加強河湖水域岸線空間管控的指導意見》。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)船舶對庫區(qū)進行巡邏，對違禁人員和船舶人工喊話、手動拍照取證。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)巡邏時會因危險性太高而無法防控。隨著人工智能和機器人技術的發(fā)展，充分利用智能化裝備對庫區(qū)進行全天候、全方位的現(xiàn)代化監(jiān)測，結(jié)合人工巡查、智能巡檢、視頻監(jiān)控、儀器監(jiān)測等手段，構(gòu)建水庫庫區(qū)動態(tài)監(jiān)測體系，能夠切實提升庫區(qū)侵占信息數(shù)據(jù)自動采集與分析水平，使庫區(qū)的準確動態(tài)監(jiān)測和侵入執(zhí)法得以實現(xiàn)。

中國科學院合肥物質(zhì)科學院研究院固體物理所余道洋博士團隊聯(lián)合廣東逸動科技有限公司，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，續(xù)航里程65公里以上，適用內(nèi)河C級航區(qū)4級風浪作業(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)品的應用將顯著提升庫區(qū)安全管控的時效性、快速性、智能化和安全性技術水平。同時，該產(chǎn)品在關鍵技術上取得多項突破：

（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)星導航信號缺失及復雜水面障礙干擾時的自主導航避障與地圖構(gòu)建問題；（2）研制了手動、遙控、網(wǎng)絡操控和無人控制四位一體的全電動轉(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)了水面目標的圖像自動監(jiān)測與識別智能算法，在傳統(tǒng)監(jiān)控攝像機智能偵測功能的基礎上，進一步通過深度學習算法對違禁目標進行篩選和分類，實現(xiàn)對水域岸線違禁人和物的精準甄別與預警，同時將預警圖像自動上傳至平臺并關聯(lián)GIS標簽，精準定位違禁的位置和時間；（4）針對水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)的可信度問題，開發(fā)了檢測數(shù)據(jù)和無人船巡航作業(yè)軌跡的GIS數(shù)據(jù)相融技術，并通過多種數(shù)據(jù)的交互校驗實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可溯性；（5）發(fā)明了無人船舶多?？刂妻D(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干擾問題，實現(xiàn)無人船在無智能設備和通信信號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局對庫區(qū)管理的現(xiàn)代化、智能化、高效率和綠色節(jié)能技術水平，各級領導對該產(chǎn)品考察后均給予了較高的評價和肯定。據(jù)該無人及控制系統(tǒng)研制項目的負責人中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院余道洋博士介紹，水面智能安防無人船是團隊研究的水面機器人系列成果之一，其他研究成果還包括針對河湖長的智慧管理平臺、水污染追蹤溯源機器人、水面智能保潔、水生態(tài)精準修復和過程管理、水文地質(zhì)探測和測繪、應急救援等。

余道洋博士團隊是國內(nèi)最早從事無人船艇技術研究的團隊之一，已授權中國和美國發(fā)明專利及相關知識產(chǎn)權40余項，研制的產(chǎn)品在上海黃浦江、北京冬奧會舉辦地水源地等水域有所應用，并且在國內(nèi)多個省市實現(xiàn)批量化應用，研究成果多次被新華社、中新社、人民網(wǎng)、安徽電視臺等媒體報道，并被中國科學院、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