牵头完成科技部国家重点研发计划“城市大规模建筑群地震灾害风险智能感知系统研发”
负责人:马宏伟
项目团队研发出一整套由“硬件”+“算法”+“损伤模式库”+“可视化平台”构成的技术装备,成功搭建了一整套基于高集成度、高性价比传感器网络的城市建筑群地震灾害风险智能感知和灾情快速评估系统。
城市建筑群地震灾害风险智能感知和快速评估系统
在硬件研制方面,完成了648套结构监测仪的批量工程化制造;在算法开发方面,建立了基于少量传感器基于多目标的优化布设方法及其评价准则,形成了基于大数据与人工智能算法的建筑结构震前抗力及灾害风险评估技术,以及基于地震损伤模式匹配的建筑结构震害快速评估技术;在数据库搭建方面,建立了8种结构类型代表性建筑结构的地震损伤模式库;在平台建设方面,研发了城市建筑群地震响应智能手机/无人机监测云平台,搭建了城市建筑群地震灾害风险感知与灾情在线监测、评估与预警一体化软件云平台。
相关技术已在昆明、大理、西昌、康定、北京、天津、唐山、深圳、河源等9个城市的101栋建筑实现工程应用。
牵头承担科技部国家重点研发计划“新型自供能、自感知FRP增强轻质UHPC海洋单体漂浮结构关键技术研发”
项目重点开展纤维复材增强轻质高性能混凝土自供能、自储能海洋漂浮平台的搭建及工程应用研究。该漂浮平台配备新型水泥基大容量的电容储能装置,能够储存来自海洋波浪能、风能、太阳能等多源的过剩能源,通过自储能技术提高能源的利用率,还确保了平台在无能量供给的时段能够维持基本运行功能。该课题项目是当前我国海洋工程技术发展中的一项重要突破,研究成果现已在典型工程中开展应用。同时,团队还攻克了复合材料筋-混凝土桥面配筋率高且承载力评估不准的瓶颈问题,自主研发出一系列高耐久性高韧性预制构件,建立了一整套工程应用价值高的复合材料筋提升混凝土结构关键性能技术。
承担完成广东省重点领域研发计划“重大跨海交通集群工程智能安全监测与应急管控”
负责人:马宏伟
针对重大跨海交通集群工程所处特殊地理位置和运营环境,以港珠澳大桥为工程依托,研发集5G无线采集与传输、结构灾后安全评估、灾害三维动态模拟与灾后应急与管控的一体化软件平台和装备,解决港珠澳大桥在灾害情况下的结构监测、应急管控需求及技术难点。同时,团队积极服务东莞本地重大基础设施建设运维,承担东莞水道特大桥与大汾北大桥的安全监测任务,目前项目已顺利完成验收,系统将持续监测大桥当前状态。
主持承担应急管理部重点项目“极端环境下跨域无人装备智能协同应急救援系统关键技术研发”
负责人:尹玲
团队研究搭建了天-地-水跨域桥梁健康巡检系统,致力于通过全域应急无人装备实现桥梁结构的自动化健康巡检。
采用无人机群系统、水下机器人、轮式巡检机器人等开展桥梁水上及水下结构的定期巡检,通过高清摄像头全方位对检测部位进行“扫描”,利用AI技术现场识别蜂窝麻面、露筋、裂缝、桥梁支座滑移等多种桥体病害,为桥梁及时养护维修提供科学依据,降低现场人工检测安全风险,减少对检测路段交通的影响。
主持承担广东省住建厅重点项目“自建房常态化安全监测与预警系统研发”
负责人:邸博
聚焦自建房倒塌和火灾安全风险,搭建了一套基于高性价比“天空地一体化”传感器网络的广域老旧房屋群智能感知和快速评估系统。
在“天基”层面,聚焦广域范围老旧房屋,“空基”层面,聚焦大规模房屋群,“陆基”层面,聚焦代表性房屋单体。相关技术有利于提升自建房防灾技术水平和应急救援快速决策能力。目前,课题相关技术研发工作初步完成,正在东莞理工学院结构工程实验室开展中试,后续拟在东莞、珠海等城市代表性自建房屋群开展应用示范。
省重点实验室在莞工校园内打造了国内首个面向防灾应急的高校卫星地面接收站。地面站采用国内一流的S/X双频段测控数传一体化技术,配备口径为7.5米的遥感卫星接收天线,支持包括EOS系列、JPSS系列、风云系列在内的十余种国内外主流遥感卫星的数据解调与译码。该卫星地面站将在科研、教学、科普、教学实践等方面发挥重要作用,依托高分数据中心,构建集数据接收、预处理、存储管理、数据分发、数据服务及产品研发于一体的全链条卫星遥感数据服务与应用中心。
省重点实验室项目团队研发了一套可用于海陆空救援的智能仿生机器人系统,包括仿生机器蛇、机器鱼、基于波浪推动的远洋监测无人船、越野救援机器人和轮式巡检机器人等装备。通过搭载各种传感检测设备,无线通讯等迅速传输回有效信息,为救援人员提供参考,并在高危或复杂环境中,进行灾后信息探测获取、搜救、物质/伤员运输等,提高应急救援能力。
百余年来,中国抗灾救灾事业发生根本性变化、取得历史性巨大成就,充分彰显党的坚强领导和中国特色社会主义制度的显著优势。东莞理工学院省重点实验室团队高度重视中国共产党领导人民百年抗灾救灾研究,在应急管理部、省应急管理厅等指导支持下,组织编写《中国共产党领导人民百年抗灾救灾史》《中国共产党领导人民百年抗灾救灾研究》《中国共产党领导人民百年抗灾救灾图志》等系列丛书。
经过两年多筹备,省重点实验室联合清华大学共同创办《Lifeline Emergency and Safety》国际期刊,已正式获得电子期刊ISSN号,并计划于2025年1月出版第一期。该期刊专注于城市生命线工程的安全应急理论研究与应用技术研发,致力于提升城市社会及其相关生命线设施在多重灾害、不利环境和复杂工作条件下的安全运行能力,由清华大学出版社出版,依托于省重点实验室开发建设,旨在与国际社会共享防灾减灾救灾科技成果,不断提升我国在国际防灾减灾领域的影响力。省重点实验室团队多年来培养硕博士研究生逾百名,目前在校研究生68人。为适应多学科交叉的团队结构,切实保障研究生培养质量,省重点实验室采用“引进-培养”“内聘-外聘”等方式建设优质研究生导师队伍,同时,引育并举开展师资队伍建设专项行动。
对专业学位硕士研究生实行校内和校外实践导师的“双导师制”指导,建立了以校内导师为主、校外导师为辅,兼具事业单位、行业、企业和应用层次特点的导师队伍梯队。
对土木水利专业学位研究生采用四段式、产-学-研-用轮动的培养实践新模式。新生入学后,实验室邀请行业专家开展实践讲座,并带领学生赴相关单位实践学习。在选题实践过程中,积极引导学生发现行业、产业待解决的工程问题,并结合自身的研究兴趣和专业特长确定学位论文方向。
省重点实验室近年来重点为工程运维管理等领域本科生打造“城市安全应急管理奋楫计划班”,并与东莞市应急管理局、东莞市消防救援支队、广东南方应急管理研究院等企事业单位密切合作开发应急管理微课群。
逐步形成了“前沿传递—引导渗透—教习指导—实战训练—自主创新—反哺教学”的全流程贯通式应急管理特色人才培养实践体系,探索实践了“工程-应急双能力”卓越工程师培养新模式,受到广东省应急厅等单位领导充分肯定。围绕城市安全应急管理相关领域,省重点实验室专门组织骨干教师及行业专家,联合编写面向本科生及一线应急管理人员的系列教材。目前已完成首批四本教材初稿,进入修订审校阶段。同时,受应急管理部干部培训学院(应急管理部党校)委托,承担了应急管理干部培训系列教材之《自然灾害救助》的主编工作,以及《危险化学品安全监督管理》的参编工作,目前教材初稿基本完成,正在修改完善中。
习近平总书记强调,要坚持人民至上、生命至上。坚持预防预备和应急处突相结合,切实把确保人民生命安全放在第一位落到实处。对未来工作,省重点实验室主任马宏伟教授表示,省重点实验室将继续致力于国家防灾减灾精准化以及抵抗自然灾害现代化能力建设,全面建成高度集成化的生命线工程防灾预警平台,持续产出一批具有开创性影响力的科研技术成果,大力培养粤港澳大湾区防灾减灾专业人才,努力建设成为国内城市生命线工程防灾应急领域的顶尖科研平台和国际防灾应急创新网络重要枢纽,为粤港澳大湾区乃至全国的城市生命线工程减灾防灾及智慧应急工作作出重要贡献。
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