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AI数物大模型与具身交互驱动数字城市安全智能巡检及抢险救援关键技术

发布时间:2026-05-11

主要完成人:吕祥锋 所属单位:北京科技大学

城市安全作为国家安全发展战略的第一道防线,是保障国民经济健康发展的“基石”,面向国家“十五五”规划中实现“地面地下协同发展、存量提质优先、智能主动预警”的城市地下空间及生命线战略发展需求,该技术方案围绕城市地下空间风险源头不明、探识不清和处治不及三大难题,聚焦城市地下空间如隧道、管廊、地铁等工程服役面临的“渗漏、沉降、塌陷”安全问题,构建“AI数物大模型+具身交互”驱动的“星载-机载-车载”协同巡检与应急防控技术及体系,实现城市地下空间“风险区-隐患位-渗塌点”三级联动监测防控及智能预警,保障城市地下空间安全运行,为推进雄安新区“地下一座城”战略规划保驾护航。

适用范围:

地下管廊、隧道服役期易渗漏、沉降、空洞塌陷,巡检多靠人工与单一传感,覆盖不足、误报高、处置滞后。本项目以“AI数物大模型+具身交互平台”为统一底座,贯通星载InSAR—低空无人机载雷达—车载探测—原位验证的逐级收敛链路,实现从宏观区域到微观点位的风险识别、精准诊断与分级预警。为城市生命线工程的长效安全服役与主动防控提供了关键支撑。 (1)极端强降雨诱发城市地质灾害智能巡检 面向强降雨条件下的洪涝、滑坡、崩塌、泥石流及城市内涝等复合灾害场景,采用星载InSAR进行大范围周期形变扫描,提取毫米级地表形变并形成沉降速率图与累积量图,结合无人机载雷达对重点流域、山前斜坡与建成区关键设施开展精细巡检,获取高分辨率高程与微变形数据,形变测量精度可达亚毫米级,并在关键隐患点位布设同孔同步监测,实现水位、地表沉降、水平变形等参数协同监测,支撑预警与处置。 (2)城市地上建构筑物变形监测与风险预警 面向城市建构筑物,依托星载InSAR与低空无人机载雷达智能巡航实现倾斜、变形及不均匀沉降连续监测,倾斜识别精度0.1%,沉降/变形识别达到亚毫米级,并可基于形变趋势预测实现倒塌风险早期预警。 (3)城市道路沉降与塌陷隐患智能诊断 面向城市路面不均匀沉降与塌陷,依托星载InSAR广域筛查与机载精细扫描捕捉“区域不均匀沉降—局部塌陷”的全过程动态,塌陷隐患识别能力达亚毫米级,形成高/中/低/无风险区划分,支持隐患形成前1周预警;在高风险区内用无人机点云识别微地貌凹陷与线性裂缝,随后用探地雷达无损识别疏松体/空洞并在异常部位布设微芯随钻验证,实现点位域隐患三维空间分布与力学状态定量评价。 (4)城市地下空间渗漏隐患智能监测 面向城市地下空间裂缝渗漏,采用低空无人机载雷达巡检与车载瞬变电磁、微芯随钻联合验证,实现渗漏点定位准确率≥90%、裂纹分布范围识别精度达厘米级,有效刻画渗漏区域三维分布;探地雷达与监测机器人可进一步锁定渗漏源位置、渗漏路径走向及富水区三维坐标、埋深与规模,为注浆封堵、防渗层修复与结构加固提供工程导航参数。

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