关于发布2023年度城市科技与精细化管理“揭榜挂帅”项目指南的通知 - 北科中投.docx

附件 城市科技与精细化管理“揭榜挂帅” 项目申报榜单 一、城市复杂结构空间爆炸事故现场痕迹智能获取技术及装 备研发 （一）需求目标 针对城市民居住宅、工业厂房等复杂结构空间爆炸事故 原因调查现场证据留存难、痕迹分析高度依靠专家经验、溯 源时效性差的问题，研制复杂结构空间爆炸事故现场痕迹智 能采集装备，突破爆炸事故现场痕迹智能识别分析技术，研 发事故现场实景三维重构和快速数字化存证技术，开发爆炸 事故溯源和过程精细化重现工具，助力提升爆炸事故调查智 能化水平。 （二）考核指标 1.研发城市复杂结构空间爆炸事故现场痕迹智能采集 装置，可采集残余物质痕迹、耦合高温作用痕迹、冲击波破 坏痕迹、破片打击痕迹等 4 类以上，对结构小变形痕迹识别 分辨率≤1cm,在爆炸后复杂环境持续稳定运行时间≥2h。 2.研究爆炸事故现场痕迹智能识别分析技术，构建爆炸 事故典型痕迹图痕数据库，燃气、粉尘等典型爆炸事故案例 不少于 20 个，图痕数据不少于 5000 张；构建爆炸破坏图痕 特征参量与典型载荷、爆炸初态要素映射方法，载荷类型不 少于高温、冲击波、破片打击等 3 种，爆炸初态要素不少于 爆炸物质、起爆中心、激发方式等 3 种。 3.研究爆炸事故现场数字化存证技术，实现爆炸事故现 场的快速重构，三维实景模型每百平方米构建时间＜12h； 可智能提取痕迹的种类、位置、尺寸等信息不少于 3 种，痕 迹特征尺寸测量误差率≤5%。 4.研发城市复杂结构空间爆炸事故现场痕迹智能化存 证分析及溯源重构平台，具备爆炸事故现场数字化痕迹证据 查询、爆炸破坏图痕在线智能分析、爆炸事故过程溯源反演 等功能，单一痕迹识别分析时间≤3s，准确率≥80%。 5.在城市复杂结构空间爆炸事故场景下开展不少于 2 项 示范应用。 （三）项目交付成果 1.复杂结构空间爆炸事故现场痕迹智能采集样机 1 套； 2.爆炸事故典型痕迹图痕数据库; 3.爆炸事故现场痕迹智能化存证分析及溯源重构平台； 4.关键技术研究报告、装置测试报告、示范应用报告。 （四）时间节点 不超过 2 年。 （五）榜单金额 不超过 400 万元。 二、加氢站安全风险防范关键技术与装备研究 （一）需求目标 面向加氢站安全风险防范需求，针对不同场景下氢泄漏 爆炸演化规律认识不清、安全风险预判手段及安全巡检装备 匮乏等问题，研制加氢站移动式安全巡检装备，具备安全风 险智能预判和氢泄漏后果推演功能，在北京地区加氢站开展 示范应用。 （二）考核指标 1.研制加氢站移动式安全巡检装备，实现对加氢站无人 化安全检测，具备可燃气体探测、气密性检测、管路探伤、 温湿度检测、局部放电检测、违规及危险行为智能识别、自 主定位导航、自主路径规划、自主充电、自主避障等不少于 10项功能指标。安全巡检装备负载≥50kg，单次充电满负载 工作时长≥8h，最大运动速度≥1.5m/s，防护等级：IP65， 防爆等级：II类，装备生产成本＜30万，使用寿命＞5年。 2. 开展加氢站安全风险智能预判技术研究，确定涉氢设 备疲劳演化特征，构建风险预判算法模型，形成信息系统并 在安全巡检装备上搭载应用。 3.开展加氢站氢泄漏后果推演技术研究，在氢气输送、 存储、压缩、加注4类场景下形成不少于50种泄漏状况下的 氢气浓度动态分布推演图，并对每种泄漏状况提供爆炸事故 触发条件、爆炸当量、波及范围等信息，形成信息系统并在 安全巡检装备上搭载应用。 4.北京地区加氢站开展示范应用不少于 2 处。 （三）项目交付件 加氢站移动式安全巡检装备样机（具备安全风险智能预 判和氢泄漏后果推演功能）、关键技术研究报告、图纸、测 试报告、示范应用报告。 （四）时间节点 不超过 2 年。 （五）榜单金额 不超过 400 万元。 三、木质古建筑火灾智能防控关键技术装备研发与示范应用 （一）需求目标 针对木质古建筑早期火灾预警难、火灾防控技术装备智 能化程度低、现有适配灭火剂高腐蚀性污染物伴生量大等问 题，研制移动式智能探测灭火一体化装备及适配的新型化学 气体灭火剂，实现自动识别火焰、精准定位导航、灭火剂快 速精准释放等功能， 在北京市木质古建筑场所开展示范应用。 （二）考核指标 1. 研制移动式智能探测灭火一体化装备，具备自动识别 火焰和精准定位导航功能，装备体积≤0.8 m3 、重量≤200 kg、爬坡能力≥10 度斜坡。 2. 研发低碳型高效清洁化学气体灭火剂，全球变暖潜能 值≤2、灭火剂沸点≤47 ℃、灭火浓度≤5.8 %（体积比法）、 灭火阶段氟化氢气体浓度≤700 ppm（傅里叶变换红外光谱 法在线测量）、灭火剂在文物表面残留率≤0.01 %。 3. 装备具备自动识别火焰功能，具有对纸张、织物、木 材等材质燃烧产生火焰的检测能力，火焰识别准确率≥95 %、 火焰识别时间≤3 s、对于高度 5 cm 火焰的有效检测距离≥10 m。 4. 装备具备精准定位导航功能，能发出碰撞预警、实现 自主急停，安全停止响应时间≤2 s，组合导航位置精度优于 5 cm，姿态精度优于 1°，更新频率≥10 Hz，自主导航速度 误差≤5 %。 5. 指导专业消防救援队伍采用相关装备进行实战演练 不少于 2 次，在北京市有木质古建筑场所的全国文物重点保 护单位开展示范应用。 （三）项目交付成果 低碳型高效清洁化学气体灭火剂及其组分配方、移动式 智能探测灭火一体化装备及设计资料、关键技术研究报告、 图纸、测试报告、示范应用报告。 （四）时间节点 研发时限为 2 年。 （五）榜单金额 不超过 400 万元。 四、森林灭火救援功能复合型便携式无人直升机系统技术 研发与示范应用 （一）需求目标 针对森林灭火救援场景下的复杂条件，研制功能复合型 无人直升机系统，满足装备物资运送需求，具备高精度吊桶 洒水灭火和高质量通信中继图传功能，使用成本低，便于快 速部署，大幅提升森林灭火救援的效率和能力。 （二） 考核指标 1.研发无人直升机平台，指标满足： （1）最大载荷≥250kg，1km 半径范围内运输投送效率 ≥1000kg/h，抗风等级≥7 级，最大飞行速度≥200km/h，最 大续航时间≥10h，最大升限≥6000m。 （2）可通过市级森防专业队伍配备的装备运输车辆(福 田图雅诺,内部置物最大空间长 3.5m*宽 1.5m*高 1.5m)进行 转场运输，转运至起降点后 30 分钟内展开并达到适航状态， 最多 2 名工作人员可完成无人机搬运和操作，可在四级公路 起降。 （3）具备地形跟随、避障、自动任务规划、夜间作业 功能，维护周期≥200h。整机全系统国产化，自主可控。 2.研发无人机适配吊桶洒水灭火系统，能够对火点火线 进行探测、识别和锁定，探测距离≥2km，能够智能规划洒 水灭火航线，吊桶载水量≥100kg，吊桶满载连续飞行时间 ≥2h，风力 5 级条件下自动洒水精准度≥80%。 3.研发无人机适配空中通信中继系统，可在北京市内任 意地区自动组网，实现点对点、点对多点、链状、网状、星 状、混合等网络拓扑结构多模式，具有自组织、自愈合等特 性，带宽≥100Mbps，地对空有效视距通信距离≥15km。 4.在典型森林火灾模拟火场或应急演练中进行示范应 用不少于 3 次。 （三） 项目交付成果 无人直升机平台样机，装备物资运输投送装置样机，吊 桶洒水灭火系统样机，通信中继系统样机，关键技术研究报 告，测试报告，示范应用报告。 （四） 时间节点 不超过 2 年。 （五） 榜单金额 不超过 400 万元。 五、电气火灾隐患特征识别诊断预警装备研发与示范应用 （一）需求目标 针对电气火灾隐患类型复杂、隐蔽性强，现有设备检测 精度低、误报率高等问题，研发高精度、高可靠性电气火灾 隐患特征识别诊断设备，建立电气火灾预警平台，实现隐患 智能诊断、趋势精准预测，并在北京市典型民用建筑开展示 范应用。 （二）考核指标 1、研发高精度、高可靠性电气火灾隐患特征识别诊断 设备，具备剩余电流、温度、故障电弧、热解粒子等至少 4 种电气火灾隐患特征识别诊断功能，剩余电流在 0~ 1000mA 范围内的检测精度≥99.5 %，温度在 0~255 ℃范围内的检测精 度≥±0.5%FS，故障电弧的检测精度≥90%，可识别聚乙烯、 聚氯乙烯、ABS 塑料、聚碳酸酯、环氧树脂等不少于 5 种电 气绝缘材料发热产生的热解粒子，热解粒子的检测精度≥ 90%，报警响应时间＜30s。 2、研发电气火灾预警平台，具备信息实时采集、隐患 数据分析功能，可监测有功功率、无功功率、视在功率、功 率因数、频率、全波剩余电流、谐波电流、谐波电压、电流、 三相不平衡度等不少于 10 种电气特征参数，数据传输丢包 率≤5‰，交互信息事件时间＜10s，隐患特征识别率≥95%， 电气火灾预警准确度≥95%。 3、在老旧小区、九小场所、集贸市场等电气火灾风险 高的场所开展示范应用不少于 3 处。 （三）项目交付成果 电气火灾隐患特征识别诊断设备、样机图纸、电气火灾 预警平台测试报告、典型场景示范应用报告。 （四）时间节点 不超过 2 年。 （五）榜单金额 不超过 400 万元。 六、城市智慧管网“观、管、防”一体化关键技术研发 与示范应用 （一）需求目标 针对当前地下管线规划、施工、消隐工作中缺少终端可 视化工具、现有数据资料难以充分利用等问题，开展基于增 强现实、隐私计算等技术的地下管线“观、管、防”一体化 移动数据应用工具研发，实现真实场景下地下管线三维可视 化分析和现场精准还原，在北京城市地下管线更新改造、防 范施工外力破坏、隐患排查治理等工作中提供科技支撑和场 景验证。 （二）考核指标 1.研发基于增强现实技术开展地下管线可视化移动应 用的国产替代工具，实现地下管线在真实场景下三维仿真模 型构建、数据还原和空间分析，支持供水、排水、燃气、热 力、电力 5 类以上地下管线及其附属设施三维模型渲染，实 现管线三维模型切片加载显示，切片范围≤20 米，实现 20 米范围管线模型加载时间<5s，实现场景切换管线重新加载 时间<5s。 2.研发地下管线数据在线浏览、量测、查询应用工具， 为管线施工提供可视化应用，支持华为或小米等主流国产手 机在安卓或鸿蒙操作系统下的安装部署，支持外接基于北斗 定位的RTK设备，移动过程中能够动态跟踪管线数据，移动 范围 10 米内管线漂移≤10cm。 3.研发基于隐私计算技术的地下管线可信数据管理平 台，实现地下管线数据安全存储、安全传输和可控访问；平 台核心技术实现数据切片化和分布式加密存储；支持数据水 印、数据隐写、防泄漏证据链、隐匿查询、隐私求交；要求 数据库一百万条管线数据对管线信息的隐匿查询耗时<1 秒， 隐私求交时间<1 秒，联合统计耗时<1 秒。 4.结合北京城市副中心地下管线更新改造工作开展应 用场景示范，至少包含供水、排水、燃气、热力、电力 5 类 地下管线中的 3 类数据，每类管线长度≥100m；结合管线施 工安全防护工作，在 3 个地点开展应用场景示范，每个地点 至少包含 5 类地下管线中的 2 类数据。 （三）交付成果 地下管线安全存储、安全传输和访问的管理平台 1 套, 地下管线数据增强现实移动终端应用工具 1 套, 基于隐私 计算的地下管线数据安全应用技术成果 1 套,关键技术研究 成果及规范化操作手册,真实场景示范应用及示范应用报告。 （四）时间节点 不超过 2 年。 （五）榜单金额 不超过 350 万元。 七、小管径燃气管道内修复用装备研发与示范应用 （一）需求目标 针对现有非开挖修复设备在面临管径小（DN80-DN200）、 弯头多、走向复杂的燃气管道时无法实施的现状，研发小管 径燃气管道修复用先进设备、内修复用材料及计算机辅助施 工规划设计软件，用于小管径老旧燃气管道的非开挖内修复 与隐患消除，在不减损燃气管道流量的情况下，突破小管径 燃气管道连续过弯和超长燃气管道一次性内修复的现有技 术与装备瓶颈，提高燃气管道修复施工效率。 （二）考核指标 1、研发小管径燃气管道内修复用装备 可在不减损流量的条件下，一次作业中实现连续通过管 径 DN80-DN200 燃气管道≥4 个弯头（1.5D90°弯头），且管 段内修复长度≥500m，最大修复速度达到 3m/min。 2、研发内修复用材料 内修复用材料满足最高耐压达到 1.2MPa，寿命≥30 年， 提高流速≥30%，粘接力≥17N/cm。 3、研发内修复作业控制系统 具备自动长度分析、自动速度控制、报警、自动调整、 紧急停止、修复材料受力实时检测、修复材料超应力自动保 护以及计算机辅助施工工艺设计等功能；作业时工艺参数及 现场视频可进行云端存储，实现对管道内修复工艺全过程分 析、管理。 4、示范应用： 在北京市政燃气管道上应用≥3 处，总修复长度≥800m。 （三）项目交付成果 内修复用材料样品和检测报告，小管径燃气管道内修复 用装备 1 套、小管径燃气管道完整的内修复用工艺 1 套、样 机图纸及设计资料、关键技术研究成果、测试报告、示范应 用报告。 （四）时间节点 不超过 2 年。 （五）榜单金额 不超过 300 万元。 八、公共供水管网漏损智能化管控技术研究与示范应用 （一）需求目标 针对北京市供水管网漏损控制问题，开展漏损评估、监 测预警及系统控制方法研究，研发管网漏损定位设备，搭建 管网漏损智能化平台，建立管网在线水力模型，并在典型区 域示范应用，提高本市管网漏损智慧化管控水平。 （二）考核指标 1.研发管网泄漏噪声采集与定位设备，漏点定位误差＜ 1.5m，工作温度-20℃至 70℃，续航时长≥3 年，防护等级IP68。 2.研究构建漏损控制关键技术体系，涵盖漏损评估、漏 损预警、漏点定位、压力调控等 4 个方面。其中漏损评估技 术需实现真实漏失与计量损失的分解，漏损评估指标≥3 个； 漏损预警技术需实现独立计量区内流量为 1.5m3/h以上的漏 损识别准确率≥80%，识别周期≤72h；漏点定位技术需实现 定位误差＜1.5m；压力调控技术需实现管网冗余压力较技术 应用前降低 10%以上。 3.研发管网漏损智能化管控平台，实现管网区域流量和 压力数据在线收集、结果在线分析、决策在线支持，管网流 量和压力监测数据采集频率≥4 次/h，管网漏损诊断和漏损 控制决策频率≥1 次/日。 4.针对北京经济技术开发区DN75mm以上管线和城市副中 心（行政办公区供水范围内）DN200mm以上管线，分别建立 管网在线水力模型， 模拟精度为 90%的节点压力误差＜20kPa， 90%的管段流量误差＜10%，模型计算频率≥1 次/h。上述区 域管网漏损率分别控制到 7%和 8%以下。 （三）交付成果 1.漏损控制关键技术体系集成报告 1 份； 2.管网泄漏噪声采集与定位设备 1 套； 3.管网漏损智能化管控平台 1 个； 4.管网在线水力模型 2 套； 5.示范应用报告 1 份。 （四）时间节点 研发时限不超过 2 年。 （五）榜单金额 不超过 350 万元。