紹興水利局運用無人機自動駕駛、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，建立數(shù)字水管理平臺，部署多臺復亞智能無人機自動機場，覆蓋城區(qū)內(nèi)市36條省、市級河流，對其進行網(wǎng)格化、信息化的無人機環(huán)保監(jiān)測管理。

在浙江紹興市越城區(qū)智慧水利大廳內(nèi)，隨著工作人員在無人機自動巡檢智能平臺上按下無人機啟動鍵，分布于紹興市區(qū)內(nèi)的8架5G網(wǎng)聯(lián)無人機緩緩從各自站點的無人機自動機場中緩緩升起，飛向周圍河流上方進行無人化多角度航拍，開始執(zhí)行紹興市內(nèi)36條河流的水域監(jiān)管任務，標志著無人機自動巡檢系統(tǒng)正式在紹興市投入運行使用。

“十四五”是水利行業(yè)強監(jiān)管的全面強化期時期，要推動行業(yè)監(jiān)管體系從平穩(wěn)起步向全面完善轉(zhuǎn)變，專項監(jiān)管行動從“被動迎戰(zhàn)”向“主動出擊”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套復亞智能無人機自動機場，覆蓋城區(qū)內(nèi)市36條省、市級河流，對其進行網(wǎng)格化、信息化的無人機環(huán)保監(jiān)測管理，打造生態(tài)保護建設典范。

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網(wǎng)格化部署

無人機以河流為任務導向進行協(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行巡查、取證、拍攝，但是河流附近環(huán)境復雜、樹木茂密、巡河效率低下、行走不便，還容易發(fā)生危險。并且大部分的河流并不能通過坐船的方式進行巡河，難以形成有效的監(jiān)管覆蓋。

8套機場網(wǎng)格化部署，提升水利監(jiān)管效率

紹興市水利局以問題為導向，在市內(nèi)的各個重要地點部署5G網(wǎng)聯(lián)全自動無人機，100多條航線將城區(qū)內(nèi)主要河流全面覆蓋，發(fā)揮網(wǎng)格化管理優(yōu)勢。工作人員任意點選一條河流啟動監(jiān)測任務，無人機便從附近的機場內(nèi)自動飛出，也可多架無人機協(xié)同作業(yè)，進行航段任務接力，采集完整的河道數(shù)據(jù)，整個工作流程無縫銜接，形成全河段常態(tài)化的監(jiān)管機制。

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CV智能識別污染物

形成任務監(jiān)管閉環(huán)

基于地圖與AI自主航線規(guī)劃功能，無人機攜帶高清遠紅外相機和喊話器自動開啟巡河。當無人機捕捉到問題敏感點時，自動展開多角度的定點拍攝，并將巡檢圖像和視頻上傳云端，實時進行AI圖像分析與識別，可以分辨出船只、排污口、漂浮物、浮萍、安全帽、施工車等多種河邊常見類型主體，基本涵蓋了主要的河流污染物和違規(guī)行為主體，識別精準度高達90%。

業(yè)務系統(tǒng)CV智能識別河邊常見主體及污染物

基于高準確度的圖像視頻識別技術，漂浮物垃圾識別、河道沿岸違章建筑侵占、水質(zhì)污染、非法捕魚采砂、野外非法用火等違法行為能第一時間被發(fā)現(xiàn)，并且在客戶端上自動彈出報警提示，巡檢結(jié)束后，平臺將提供包含異常種類、圖像標注、地圖坐標等信息的巡檢報告并生成任務工單，供管理人員進行現(xiàn)場核查與消缺，并將處理完的結(jié)果反饋至系統(tǒng)，形成完整的任務閉環(huán)，助力河道精細化管理落地見效。

無人機自動采集河岸線數(shù)據(jù)

同時，該套系統(tǒng)在水資源保護、水域岸線管理上發(fā)揮著重要的作用。管理人員可以通過完整的視頻畫面，對比岸邊主體空間分布、岸線利用、岸坡狀態(tài)、植被覆蓋度以及灘涂沖淤等變化，對河道演變進行分析，為河道保護、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“河湖長制” 打造水清岸綠的良好生態(tài)。

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新一代飛行大腦

具備超強應對能力

復亞智能針對水網(wǎng)環(huán)境下工業(yè)無人機的任務需求，開發(fā)了輕量級高算力飛行大腦i40/i40 5G，該產(chǎn)品系列集成了NVIDIA Jetson NX高性能計算模組，高達21 TOPS的加速計算能力，可并行運行現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡并處理來自多個高分辨率傳感器的數(shù)據(jù)，滿足邊緣端實時計算的需求。

復亞智能飛行大腦

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，當無人機自身導航模塊失效或丟星時，可作為備份定位系統(tǒng)，有效保障無人機飛行安全，為大面積的水網(wǎng)巡邏提供極大的便利。

飛行大腦支持5G獨立組網(wǎng)（SA）和非獨立組網(wǎng)（NSA）兩種網(wǎng)絡架構，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)絡延時。根據(jù)水利場景下的不同飛行任務，飛行大腦支持5G/2.4g/5.8G多模信號自動切換機制，滿足無人機網(wǎng)聯(lián)化和智能化應用的需求。在突發(fā)任務情況下，工作人員可以通過調(diào)用機載飛行大腦OSDK接口遠程實時操控飛機的姿態(tài)，實現(xiàn)復雜的控制操作，確保水利巡查工作有條不紊地進行。

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5G推流技術

構建“空天地”一體化治理體系

5G網(wǎng)絡具有高速率、大帶寬、低時延、超高密度連接等特點，為無人機搭建穩(wěn)定的通信鏈路，彌補了4G滿足不了無人機連續(xù)覆蓋的應用需求，拓寬了無人機的飛行距離，實現(xiàn)天、地、空之間快速無障通信，為無人機全水域智能化監(jiān)管夯實了基礎保障，解鎖了更多的應用可能。

在無人機巡河階段，機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)絡超強信號、智能視頻分析技術，保障了視頻推流傳輸質(zhì)量及速率，使作業(yè)現(xiàn)場4K高清視頻低時延、實時動態(tài)回傳，管理人員可以在監(jiān)控大廳里實時觀看現(xiàn)場直播，從呈現(xiàn)的河高清道細節(jié)中及時發(fā)現(xiàn)問題隱患，也提升了CV識別環(huán)節(jié)的精準度。

智慧水利監(jiān)控大廳

5G數(shù)據(jù)傳輸技術，改變了傳統(tǒng)無人機數(shù)據(jù)鏈采用點對點、一對一的數(shù)據(jù)傳輸模式，無人機飛行范圍進一步拓寬，巡邏半徑明顯擴大。在面對“河街水巷交織如網(wǎng)”的紹興水網(wǎng)，超視距遠程控制將在單架次飛行中獲得更長河段的圖像數(shù)據(jù)，提升無人機數(shù)據(jù)采集效率。

無人機網(wǎng)格化管理應用于紹興城區(qū)水域環(huán)保監(jiān)測是城市科學化、精細化、智能化治理的創(chuàng)新之舉。無人機自動飛行系統(tǒng)實現(xiàn)了36條河流的數(shù)據(jù)采集、存儲、識別及分析一體化作業(yè)，解決了涉水各領域中因人的行為不當而造成的水安全、水資源、水生態(tài)、水環(huán)境等問題，全面提升涉水事務監(jiān)管水平，為城市治理體系和治理能力現(xiàn)代化添磚加瓦。