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“重大自然災害監測預警與防范”重點專項指南公布

2019-11-15   來源:科技部

  近期,科技部公布關于對國家重點研發計劃“重大自然災害監測預警與防范”重點專項2020年度項目申報指南征求意見的通知。


  專項總體目標是:面向重大自然災害監測預警與防范的國家重大戰略需求,針對重大地震災害、重大地質災害、極端氣象災害、重大水旱災害綜合監測預警與防范中的核心科學問題,在成災理論、關鍵技術、儀器裝備、應用示范、技術及風險信息服務產業化等方面取得重大突破,形成并完善從全球到區域、單災種和多災種相結合的多尺度分層次重大自然災害監測預警與防范科技支撐能力,推動關鍵技術、信息服務、儀器裝備的標準化、產品化和產業化,建立一批高水平科研基地和高層次專業人才隊伍,為我國經濟社會持續穩定安全發展提供科技保障。


  本年度重點圍繞自然災害防治技術裝備現代化工程部署10 個研究方向。本專項2020年度項目申報指南如下:


  1. 地下空間災情信息感知與應急通訊裝備


  研究內容:面向地震等自然災害對地下及遮蔽空間內人員傷亡、基礎設施毀損等災情信息實時獲取需求,突破地下及遮蔽空間內應急通信、定位、定向、災情感知等關鍵技術;研制單兵可穿戴式、可自主作業的地下及遮蔽空間災情信息實時感知裝備;研制地下及遮蔽空間應急通訊網絡系統裝備。


  考核指標:研制單兵可穿戴式地下及遮蔽空間災情信息獲取集成裝備2臺套以上,單兵集成裝備總重量(含供電裝 置)小于5kg,相對定位精度優于1米,定向精度優于 0.5度(每1000米行進范圍內),地面點對點通信距離不小于1km,通信帶寬不低于10Mbps。研制可自主工作的地下及遮蔽空間災情信息感知裝備2臺套以上,可對目標范圍的災情進行全面感知、精準定位和實時傳輸,每小時目標監測范圍不小于1km2 或行進距離不小于2km。在地下及遮蔽空間等典型區域開展驗證應用示范。核心技術實現自主研發,申報發明專利10項以上,制定國家或行業標準(送審稿)1部。


  2. 森林和草原自然火災全天候災情監測預警與處置裝備


  研究內容:研究不同可燃物和復雜氣象、地形條件下森 林和草原自然火災蔓延規律與極端火行為預測預警技術;研究森林多尺度可燃物分類與綜合調控技術、雷擊火監測預報技術;研發大范圍全天候森林和草原火災無人監測平臺,研建基于多光譜的大尺度森林和草原火災預警監測系統;研發 大尺度森林和草原火災防火通道應急開辟裝備;研究森林和草原火災復燃預警與防護預后處理方法。


  考核指標:建立森林和草原自然火災預測與態勢推演模型,火災態勢提前預警時間不低于0.5小時,建立森林和草原火場復燃概率模型,開發森林和草原滅火救援指揮系統各1套;大范圍全天候無人監測平臺不間斷航行時間不少于8小時,感知覆蓋區域范圍不低于10平方公里;監測預警系 統可對不大于10平方米的森林和草原自然火災實現早期精準識別,準確度不低于98%;研制森林和草原火災防火通道開辟裝備樣機1套,最高移動速度不低于 25km/h;在不少于4個典型區域進行成果驗證和示范應用;核心技術實現自主研發,申請發明專利不少于6項,制修訂國家或行業標準(送審稿)不少于2部。


  3. 山地茂密林區等惡劣環境的應急指揮通信網絡及終端裝備


  研究內容:針對高溫、高寒、高濕等惡劣自然災害救援環境,以及山地茂密林區的應急通信需求,研究復雜惡劣環 境下的高可靠性應急指揮通信網絡架構;研究具備強越障或穿透能力的通信模式和技術,解決通信盲區和斷點接續;研究通信終端的抗高溫、高寒、高濕等惡劣應用環境技術;研究通信終端的防鹽霧、沙塵、跌落技術;研制適應茂密林區 惡劣環境的應急通信指揮網絡和小型化、低成本的通信導航一體化終端裝備,實現高溫、高寒、高濕等惡劣自然災害救 援環境下的應急指揮通信應用示范。


  考核指標:研制應急救援指揮指揮平臺及 APP 軟件。研制不少于2 型的背負式、非視域通信基站設備,重量不超過10kg,主機體積不超過 500mm×400mm×300mm;研制不少于3型的通信導航一體化終端設備,重量不超過1kg,主機體積不超過 150mm×100mm×20mm。具備通信模式接入和網絡交換能力,具備數據、語音、視頻傳輸能力,支持衛星定位功能,地面點對點自組網通信距離不小于2km,通信帶寬不低于10Mbps。待機時間不低于48小時,防水等級 IP67, 工作溫度-40℃至+55℃,存儲溫度-55℃至+70℃,工作濕度 95%(30±5℃)。裝備具備量產能力,在高溫、高寒、高濕 等惡劣自然災害救援環境以及山地茂密林區開展驗證和應用示范。核心技術實現自主研發,申請發明專利不少于3項, 制定行業標準(送審稿)1 部。


  4. 自然災害損傷水工建筑物水下應急檢測與處置關鍵技術裝備


  研究內容:面向重大地震、地質、洪澇等自然災害發生 后水工建筑物水下應急檢測與處置的需求,研究水工建筑物 自然災害損傷巡檢與應急處置技術方法;研發水庫大壩災后 水下應急檢測與處置技術裝備;研發長距離輸水建筑物應急 檢測和處置技術裝備;開展水下應急檢測與處置裝備的應用 示范;構建自然災害損傷水工建筑物水下應急檢測與處置技 術標準體系。


  考核指標:自然災害損傷水工建筑物水下應急檢測與處 置裝備可滿足水下搭載機械手臂,配備修復作業平臺,支持 表面清理、鉆鑿、嵌填和灌漿等多功能任務,支持搭載材料制備、儲存和回收裝置,滲漏缺陷修復率 90%以上;在不同 類型災害現場進行驗證及示范。其中,水庫大壩應急檢測與 處置裝備水下檢測效率不小于 1000m2/小時,最大檢測深度 不小于 300m;長距離輸水建筑物應急檢測與處置裝備自主 航行距離不小于 10 km,適應流速不小于 2m/s,定位精度不 低于 1m。核心技術實現自主研發,申請發明專利不少于 10 項,制修訂行業標準規范(送審稿)不少于 2 部。


  5. 大范圍自然災害交通網信息全息感知與智能控制及安全誘導技術裝備


  研究內容:研究道路設施損毀阻斷及恢復全天候、立體 化、大尺度智能偵測系統,研發通行通道的預警裝置;研究 基于交通網全息信息的災情評估與應急響應系統,研究大范 圍自然災害交通網綜合運力信息優化配置系統,開發交通網 應急通訊移動協同指揮系統;研發基于北斗的道路應急運輸 通道高精度智能控制及誘導技術裝備;研究基于區塊鏈的救 援物資及裝備儲運系統,研發一體化協同調度指揮平臺;開 展交通網信息全息感知與控制及安全誘導示范應用。


  考核指標:天基偵測成像時間小于 2 小時,空基和路基 偵測延時不超過 1 秒,偵測范圍半徑不低于 500 千米;可識 別損毀類型不少于 10 類,識別準確率不低于 80%,應急響 應延時小于 1 秒,應急移動指揮通信帶寬不低于 1Mbps;高 精度誘導裝備精度優于 1 米,且誘導范圍半徑不低于 500 千 米;一體化調度指揮平臺儲運系統節點數量不低于 30 個;在至少 3 個典型區域進行示范應用;核心關鍵技術實現自主 研發,申請發明專利不少于 6 項,制修訂國家或行業標準(送 審稿)不少于 3 項。


  6. 災害現場高機動多功能模塊化救援裝備研發與應用 示范


  研究內容:面向地震、地質等自然災害救援需求,開展 適于水陸空多途徑機動的多功能模塊化救援裝備研制;研究 救援裝備模塊化結構及輕量化設計,實現裝備的輕量化及現 場的快速分解與組裝;研究一機多用功能化技術,實現挖掘、 破碎等多種救援作業功能的機電液快速切換;研究智能化自 主控制系統,使裝備具備遠程控制功能;研究裝備的性能功 能試驗驗證技術指標體系,開展應用示范。


  考核指標:研制具備自主知識產權的高機動多功能模塊 化救援裝備,裝備具備挖掘、破碎等不少于 5 種作業功能及 人工駕駛和遠程操控 2 種操作模式,裝備重量≤10 t,爬坡 角度≥40°,行駛速度≥10km/h,挖掘斗容≥0.3m3;裝備具 備現場模塊化快裝快卸功能且輕量化及現場模塊化組裝后 的整機功能性能指標均不低于原裝備指標,單一模塊重量≤ 500kg,拆/裝時間≤90min;研制機電液快速切換裝置,機具 切換時間≤15s;研制智能自主控制系統,操作模式切換時間 ≤15s,遙控操作最大距離≥2 km;在不少于 3 個國家級專業 救援隊開展驗證和應用示范。申請發明專利不少于 6 項,制 修訂行業/團體標準(送審稿)不少于 2 部。有關說明:由企業牽頭申報,鼓勵產學研用聯合申報。


  7. 水下生命探測與搜索救援關鍵技術與裝備研發


  研究內容:面向洪水、潰壩等災害失蹤者水下搜索和救 援需求,研制便攜式渾濁水域失蹤者探測裝置,開展多信息 融合的失蹤者定位與探測識別技術研究;突破水下圖像增 強、水下救援作業、智能控制與遠程操作等關鍵技術,研制 便攜式水下應急救援動力裝備、水下救援機器人;在國家級 及省級應急救援隊伍開展示范應用。


  考核指標:研制的水下失蹤者定位探測裝備具高速精準 定位、實時通信功能,垂直航跡向分辨率優于 2 厘米,平行 航跡向分辨率優于 9 厘米,探測深度不少于 50 米;水下應 急救援裝備具備切割破拆、輸送氧氣、圖像視頻采集等功能, 水下航速不低于 2 米/秒,作業水深不小于 50 米,連續作業 時長不小于 60 分鐘;水下救援機器人可實現智能水下懸停, 定深、定向、懸停、原地轉彎、水底行走、切割破拆,水下 航速不低于 2 米/秒,作業最大水深不小于 300 米。在不少于 6 個專業救援隊開展示范應用;核心技術實現自主研發,申 請發明專利不少于 10 項,制修訂國家或行業標準(送審稿) 不少于 2 部。


  8. 自平衡高機動多功能超高建筑火災救援裝備關鍵技術研發和應用示范


  研究內容:針對超高層樓宇火災救援的實際需求,研制 基于輕量化技術的自平衡高機動救援綜合化空地一體式消防車體關鍵技術及裝備;研制消防車體滅火劑罐體儲存及自 動化輸送裝置;研制自平衡高空高速高壓滅火劑噴射裝置;研制基于多源感知的火源快速監測關鍵技術及裝置系統;研 制整機精準控制系統;在國家級及省級消防隊開展應用示范。


  考核指標:自平衡高機動救援消防車最高滿載行駛速度 ≥90km/h,整車自平衡度約 2°,攜帶滅火介質可持續工作 不小于 6 小時。滅火裝備升空最大高度不低于 600m,最大 提升質量不低于 200kg,懸停精度垂直方向不超過±50mm, 水平方向不超過±200 mm,飛行持續時間不低于 2 小時,兩 臺超高消防救援集成精準裝備可連續作業;火源空間分辨率 ≤0.5m,滅火噴射壓力≥5MPa,火源滅火時間小于 2s。完 成整體樣機 2~3 臺套,在不少于 3 個不同地域進行示范驗證;核心技術實現自主研發,申請發明專利不少于 6 項,制定行 業/團體標準(送審稿)不少于 4 部,軟件著作權不少于 3 項。有關說明:由企業牽頭申報,鼓勵產學研用聯合申報。


  9. 極端自然災害現場危重傷員智能生命救治后送艙研究


  研究內容:針對極端自然災害現場危重傷員的救治和轉 運,研發便攜背負式生命救治移動艙體;研發匹配的低功耗 電池驅動自制氧裝備,空氣分離技術及其核心分離材料;研 發匹配的危重癥生命支持裝備;研發與后送醫院及應急指揮 中心對接的分布式數據處理與人工智能遠程信息管理系統,實時傳輸災害現場和轉運中批量傷員的生命信息數據,并與 艙體數據統一管理。


  考核指標:艙體重量不超過 18kg,可在-20℃至+55℃、 濕度≥80%、海拔≥3000m 環境下使用。制氧裝備氮氣氧氣 分離因子≥10,可以單獨和配合艙體使用。重癥生命支持裝 備重量不超過 14kg,實現血壓、心電、呼吸等≥6 種生理參 數監測,具備心臟除顫、呼吸治療、機械輸液/輸血功能。信 息系統管理病員信息數超過 5000 個,采用多制式通訊方式, 通訊延遲≤70ms。完成兩套樣機研制,并在至少 2 個國家緊 急醫學救援隊示范應用。核心技術實現自主研發,申請國家 發明專利不少于 5 項,制訂國家或行業標準(征求意見稿) 不少于 3 部。


  10. 山區和邊遠災區應急供水與凈水一體化裝備


  研究內容:面向山區和邊遠災區救災和生活供水保障需 求,研發地下水源智能可靠勘測技術裝備,研發地下水源快 速成井裝備,研發低功耗高揚程提水技術裝備;研制高效低 耗輕型化應急凈水裝備;研發山區和邊遠地區穩定可靠的應 急供水系統及快速布網技術裝備;集成研制山區和邊遠災區 找水、凈水與供水一體化技術裝備,并開展應用示范。


  考核指標:地下水源智能可靠勘測裝備找水準確率不低 于 95%;地下水源快速成井裝備應滿足打井與加固一體化, 深度 30 米以內的井成井時間不大于 24 小時;單級提水裝備 適用揚程不低于 300 米,提水流量不低于 1000 立方米/時;應急凈水裝備總質量不大于 30kg,總體積不超過 1m3,制水 效率 85%以上,每立方米出水的耗能不超過 1kWh,滿足空 投需求;大范圍災區智慧供水系統及布網裝備服務區域不小 于 10km2,網點不少于 10 處,完成布網時間不大于 12 小時, 整體在 24 小時內實現供水;集成山區和邊遠災區應急找水、 凈水與供水一體化平臺 1 套,產品達到中試階段,并在 3 種 不同類型災害現場進行驗證及示范;裝備完全實現自主研 發,申請發明專利不少于 5 項,編制行業標準(送審稿)2 部以上。


  責任編輯:宮在芹

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