7月3日下午，合肥市公安局巢湖水上分局在天鵝湖舉行“無人智能巡邏艇”首巡儀式。

水面安全巡邏的現(xiàn)狀和需求

目前港口、碼頭、景觀湖、水庫、旅游景點、養(yǎng)殖業(yè)等水域的巡邏和安全防控基本上都是人工完成，存在工作量大、探測手段有限、安全救援遲緩等問題。相對于無人機、無人船等技術，無人水上艇技術發(fā)展相對較晚，目前無人水上巡邏艇主要由美國、以色列等少數(shù)發(fā)達國家生產(chǎn)，主要用于軍事用途。國內(nèi)無人艇技術相對落后，多數(shù)是尺寸較小、功能簡單、智能化和信息化程度低的單一功能產(chǎn)品，近80%的無人水上艇應用都集中在觀測與信息收集、物理環(huán)境測量等。

天鵝湖在安徽省省會合肥市境內(nèi)，地處合肥政務文化新區(qū)核心，是一個人工景湖。始建于2003年，水深3.5米，有各種雕塑、園林樹木、人工沙灘、噴泉，湖中有兩座小島等景觀占總占地面積136公頃，湖面面積70公頃，平均水深3.5米。南北最大跨度0.7公里，東西最大跨度1.5公里，周長3.5公里。天鵝湖不但環(huán)境優(yōu)美，旁邊還新建了體育場，大劇院，市政辦公中心等地標建筑，是合肥的政治文化休閑中心地，天鵝湖目前是合肥市內(nèi)最大的開放式公園之一。近年來，天鵝湖溺亡事件頻頻發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計，天鵝湖自2004年蓄水開始，迄今為止至少溺亡了64人。因此，通過技術手段為天鵝湖安全監(jiān)控和應急救援提供支持是非常有必要的，無人智能巡邏艇是近年來快速發(fā)展的技術，有望為天鵝湖安全防控提供最佳技術支持。

無人智能巡邏艇的研制過程

中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院智能機械研究所“973”首席科學家劉錦淮團隊的余道洋博士主持的水面機器人系列研究成果于2015年11月份發(fā)布，經(jīng)專家鑒定多項技術處于國內(nèi)領先，該成果發(fā)布后引起了國內(nèi)行業(yè)專家、企業(yè)和媒體的重視。安徽中科華澄智能科技有限公司是中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院水面機器人等研究成果以無形資產(chǎn)投資入股成立的院屬企業(yè)，公司的核心產(chǎn)品之一是智能安防水面機器人，主要用于類似于天鵝湖等水域的綜合安全預警與防控，特別是溺水監(jiān)控與救援。智能安防水面機器人于2016年9月份在天鵝湖進行了演示和測試，得到了合肥市公安局水上分局王旭局長的認可，雙方通過溝通一致同意共同研制無人智能巡邏艇，不僅僅用于天鵝湖，進一步擴展可以用于巢湖等大江大河的無人智能化監(jiān)控和應急救援。今天的儀式也是共同研制產(chǎn)品的正式列裝，是產(chǎn)品走出去的良好開端。

無人智能巡邏艇及天鵝湖綜合安全防控系統(tǒng)簡介

天鵝湖綜合安全防控系統(tǒng)由無人智能巡邏艇、岸基紅外和光學視頻監(jiān)控系統(tǒng)、無人機、高速救援艇、蛙人應急分隊、城管巡防員、手持式通訊終端、水下探測以及綜合安全監(jiān)控平臺等組成。該系統(tǒng)的核心是無人智能巡邏艇，本項目研制的無人智能巡邏艇核心技術和功能包括：自主巡航、自動避障、目標自動識別、早期預警、空地水系統(tǒng)聯(lián)動、語音驅(qū)離、聲光報警、強光指引、實時視頻傳輸、多模式遠程操控、風險評價、通訊鏈路、自主返港、水下探測、網(wǎng)格化精準定位等功能。

無人智能巡邏艇的核心技術是“智能”，融合了常規(guī)機器人的智能感知、智能決策和控制技術，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：自主巡航和主動避障功能由衛(wèi)星導航、電子羅盤、海事雷達、超聲雷達、激光雷達、聲吶等信息感知模塊組成，通過形態(tài)學膨脹腐蝕原理的二值圖處理和動態(tài)目標A*算法等人工智能算法，實現(xiàn)水面機器人在復雜水域的全局路徑優(yōu)化和局部障礙規(guī)避;無人智能巡邏艇上分別搭載了光學攝像和熱紅外攝像頭，開發(fā)了基于動態(tài)目標多特征差異檢測原理的光學和熱紅外圖像細胞神經(jīng)網(wǎng)絡識別算法，實現(xiàn)無人艇動態(tài)巡航條件下動態(tài)目標的捕捉與準確識別;無人智能巡邏艇的自動識別技術解決了天鵝湖危險水域人員的動態(tài)和快速識別，在此基礎上開發(fā)了早期預警系統(tǒng)，對試圖進入危險水域的人員提前進行警告和監(jiān)控，為有效管控溺亡事故的應急處理提供了技術保障;天鵝湖島上架設了20多臺光學攝像和熱紅外攝像頭，實現(xiàn)了天鵝湖全天候、無死角的實時監(jiān)控、和目標自動識別，一旦出現(xiàn)人員越過警戒線和危險水域，將自動計算危險區(qū)域人員的精確位置坐標，自動判斷風險等級，并自動向系統(tǒng)平臺發(fā)送指令，系統(tǒng)平臺再向無人智能巡邏艇、安防人員和管理人員發(fā)送信息，以最快的速度采取應急措施，真正實現(xiàn)天鵝湖的空地水立體化、全天候和無死角安排防控。天鵝湖綜合安全防控系統(tǒng)可以與其他安全管理和應急系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)多網(wǎng)絡平臺的聯(lián)動。

智能安防水面機器人是攜帶紅外熱成像儀和可見光攝像機等安防監(jiān)控裝置，在工作區(qū)域水面進行安防巡視監(jiān)控并將畫面和數(shù)據(jù)傳輸至遠端監(jiān)控系統(tǒng)，對突發(fā)事件進行應急處置的智能機器人。該產(chǎn)品2016年7月榮獲合肥市首創(chuàng)產(chǎn)品認證;同年11月通過安徽省新產(chǎn)品鑒定，經(jīng)評審專家組一致鑒定，該產(chǎn)品在國內(nèi)處于領先水平。

智能安防水面機器人在天鵝湖巡邏

應用拓展

無人智能巡邏艇在天鵝湖的成功應用得到了合肥市多個部門領導的重視和推薦，2017年7月3日的列裝和天鵝湖首巡將會是該產(chǎn)品推廣應用的良好開端，該產(chǎn)品將進一步應用到巢湖、河道湖泊、水庫、江河湖海、水上航道、景區(qū)水域等區(qū)域的安全防范與巡邏。

[來源：中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院智能機械研究所] 未經(jīng)授權不得轉(zhuǎn)載 智能探測合肥智能所