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科技部發布 “重大自然災害監測預警與防范”重點專項
2019年度項目申報指南

發布時間:2019-4-17     來源:科技部

科技部近日將“重大自然災害監測預警與防范”重點專項2019年度項目申報指南建議(見附件)向社會征求意見和建議。征求意見時間為2019年4月11日至2019年4月25日。

國家重點研發計劃相關重點專項的凝練布局和任務部署已經戰略咨詢與綜合評審特邀委員會咨詢評議,國家科技計劃管理部際聯席會議研究審議,并報國務院批準實施。本次征求意見重點針對各專項指南方向提出的目標指標和相關內容的合理性、科學性、先進性等方面聽取各方意見。科技部將會同有關部門、專業機構和專家,根據征求意見情況,修改完善項目申報指南。征集到的意見將不再反饋和回復。


重大自然災害監測預警與防范重點專項

2019年度項目申報指南

(征求意見稿)

為貫徹落實黨中央、國務院防災減災救災工作重大部署,按照《關于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》(國發〔201464 號)要求,科技部會同相關部門和地方,制定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實施方案,圍繞大地震災害監測預警與風險防范、重大地質災害快速識別與風險防控、極端氣象監測預警及風險防范、重大水旱災害監測預警與防范、多災種重大自然災害評估與綜合防范等 5 項重點任務開展科研攻關和應用示范,為提升國家防災減災救災能力,保障人民生命財產安全和國家社會經濟安全可持續發展提供科技支撐。

本專項總體目標是: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。

結合中央財經工作委員會第三次會議要求,本年度重點圍繞大地震監測預警與風險防范、重大地質災害快速識別與風險防控、極端氣象監測預警及風險防范、重大水旱災害監測預警與防范、自然災害防治技術裝備現代化工程部署 27個研究方向。

本專項要求以項目為單元組織申報,項目執行期為 2019—2022 年。鼓勵產學研用聯合申報。項目承擔單位有義務推動研究成果的轉化應用,為突發重大自然災害有關應急工作提供科技支撐。對于典型市場導向且明確要求由企業牽頭申報的項目,自籌資金與中央財政資金的比例至少要達到 11以上。同一指南方向下,原則上只支持 1 項,僅在申報項目評審結果相近,技術路線明顯不同時,可同時支持 2 項,并建立動態調整機制,結合過程管理開展中期評估,根據中期評估結果,再擇優繼續支持。所有項目均應整體申報,須覆蓋全部考核指標。除有特殊要求外,每個項目下設課題數不超過 6 個,項目所含單位總數不超過 10 家。

項目示范鼓勵在國家可持續發展議程創新示范區、國家可持續發展試驗區、國家生態文明建設試點區及川藏鐵路等重大工程區開展。

本專項 2019 年項目申報指南如下:

1 大地震監測預警與風險防范

1.1 基于地殼形變場、溫度場、流體場耦合的地震監測技術研究

研究內容:研發基于 InSAR、主動源雷達和人工反射器的地殼應力應變測量技術。研發與構造相關的衛星熱紅外信息提取技術。研究基于巖石力學實驗、數值模擬獲取應力應變與溫度、流體響應關系的方法,分析地震應力降與溫度、流體變化關系,研究地震熱紅外異常精細識別技術。研究衛星高光譜斷裂帶氣體獲取技術,研究氣源地面溯源定位模型,研究氣體組分變化與應力應變相關關系,研究氣體異常強度提取技術。研發震間-同震-震后過程中地殼變形與流體孔隙壓、滲透特性數值模擬技術,建立形變、溫度、流體場的耦合關系,提出地震孕育過程中流體異常信息監測技術。

考核指標:地表形變速率監測精度優于 2mm/a,基線校正人工角反射器平均密度不低于 1/40km2,臺陣尺寸不小于40km×40km,主動源雷達輻射校正精度誤差控制在 0.5dB 以內;大氣一氧化碳組分探測精度優于 30ppb大氣二氧化碳組分探測精度優于 2.5ppm,卷積后優于 1.5ppm建立高光譜逸出氣體溯源定位模型,給出活動構造帶逸出氣異常強度評價指標;建立示范區近地表氣體地球化學、形變觀測、活動斷層等背景數據庫;形成一套基于 InSAR、熱紅外、高光譜衛星的地震異常信息監測處理規范(征求意見稿);建立基于地殼形變、溫度、氣體逸出耦合關系地質模型,研制一套基于地震孕育過程的地震異常信息監測軟件系統;在地震易發區開展示范應用,觀測、運行時間不少于 2 年。

1.2 既有建筑工程抗震能力與災后安全評估及處置新技術

研究內容:研發我國地震災害風險分級及分區模型;針對我國地震災害高風險區域典型既有建筑,研究地震破壞機理及剩余承載能力,建立抗震能力評價方法;研究震損建筑不同破壞特征與抗震能力的關系,建立震損建筑地震現場安全性鑒定方法;研究震損建筑不同破壞模式的實用加固新方法及技術方案;研究震損建筑加固后的抗震能力評價方法;研發地震現場建筑物安全性鑒定實用公共軟件平臺,并開展應用示范,形成安全鑒定與加固數據庫。

考核指標:地震災害風險分級及分區模型 1 套;高風險區域典型既有建筑的剩余抗震能力定量評價指標體系與評估方法;涵蓋不同建筑齡期和抗震規范階段的 9 類震損建筑地震現場安全性鑒定方法;城鄉典型震損建筑不同破壞模式的加固技術各 3 套;震損建筑加固后的抗震能力評價方法;地震現場建筑物安全性鑒定實用公共軟件平臺1套,在3個地震現場開展烈度評定及預期地震作用下的安全鑒定與加固應用示范,并建立鑒定與加固數據庫 1 套;地震現場烈度評定與建筑物安全鑒定相關國家標準 2 項(送審稿)、行業標準 3 項(送審稿),軟件著作權 6 項,發明專利 6 項。

1.3 地震社會服務及行為指導技術系統與示范應用

研究內容:開展地震社會服務及行為指導規范研究;研發具有地震科普、震感數據采集與震后行為指導功能的新媒體公眾服務平臺;研發服務于市縣政府部門防震減災救災工作的智能化服務系統;研究適用于不同地震情景的仿真地震體驗和行為模擬與監測技術;研發面向社區、學校、公眾等多元主體的地震災情感知、地震應對及行為指導技術系統;在地震多發或高風險地區開展推廣應用示范和技術培訓。

考核指標:編制地震社會服務及行為指導規范(征求意見稿)、三網一員工作指南和地震情景體驗平臺標準(征求意見稿);建立 7×24 小時提供自動化、智能化、個性化地震震感信息采集、安全咨詢、行為指導和科普服務的新媒體平臺;建立 1 套基于云技術、智能化的市縣政府部門防震減災救災一體化服務系統,震后響應時間達到分鐘級,為政府不同部門和領導準實時提供災情和個性化應急處置方案;建立1個地震情景體驗技術平臺,提供不少于4種典型地震環境、6 種以上典型工程結構類型、500 種以上常見災害情景的體驗;創建 1 套不同地震情景下人體行為特征數據庫;在地震高風險區的典型縣市開展應用示范和技術培訓不少于 3 個。

1.4 強震動觀測儀器裝備研究

研究內容:研制適合于近場地震和高層建筑超低頻高精度低頻無源伺服式轉動速度計和高精度加加速度計;研制高動態范圍的數據采集器;研制地震轉動觀測儀器的校準技術及校準裝置,以及與轉動校準裝置配套的激光校準技術和轉動標準傳感器套組;研制基于物聯網通訊技術的在線終端設備;研發強震監測數據的收集與管理平臺。

考核指標:強地震轉動加速度計(通頻帶 0.03-20Hz,靈敏度:5V/(rad/s2)、轉動加速度計數據采集器(動態范圍:優于 120dB)樣機 3 套;高精度無源伺服式強地震轉動速度計(通頻帶:0.5-30Hz,靈敏度:10V/(rad/s)、分辨率 5×10-7rad/s))、轉動速度數據采集器(優于 130dB)樣機 3 套;強震加加速度計(通頻帶 0.2-60Hz,靈敏度:2V/(m/s3))、加加速度數據采集器(動態范圍:優于 120dB)樣機 3 套;超低頻轉動振動臺系統一個(通頻帶 0.02-100Hz,承載力:60kg),轉動校準裝置的專用分析軟件 1 套。

2 重大地質災害快速識別與風險防范

2.1 滑坡崩塌災害普適型智能化監測預警儀器研發

研究內容:研發性價比高、易于推廣普及的社區型地質災害智能化系列監測預警儀器;研發基于微機電系統的自組網地表形變傳感器和基于振動特征的監測傳感器,研制簡便、易操作的微變形監測預警儀和大量程位移監測預警儀;研發實時、穩定、可靠的物聯網融合傳輸與窄帶物聯網安全防護技術,有效保障地質災害監測數據采集傳輸;研發適用于高山峽谷地區地質災害快速布設與快速投放的地質災害監測設備。

考核指標:研發基于微機電技術系統的智能化地表位移監測預警系統,形成 5 種不同系列樣機;形變監測精度優于10mm,裂縫量程大于 1000mm,功耗小于 30uA,現場預警信號聲音大于 100 分貝,具有遠程電話/短信/微信報警功能,設備適應環境溫度:-30°C~+50°C,野外工作壽命不低于3 年,單臺重量小于 3kg地質災害監測預警示范 10 處。

2.2 強震區滑坡崩塌災害防治技術方法研究

研究內容:研究滑坡崩塌防治工程結構地震動力響應特征和防治工程失效破壞機理;開展滑坡防治工程樁錨結構與巖土體地震動力耦合加固作用大型物理模擬試驗;開展強震區崩塌災害新型主動消能防護技術大型物理模擬試驗;研究地震動力作用下滑坡崩塌防治工程設計優化與測試技術系統;建立強震區滑坡崩塌防治工程標準化設計方法和施工工法,并示范推廣。

考核指標:強震區滑坡崩塌防治工程結構安全評價方法與設計指南 1 部,編制相關行業標準 1 部(征求意見稿);滑坡崩塌新型防治工程結構與施工工法 3 項;發明專利/著作權 5 項;開展公路、城市或水電工程區滑坡崩塌災害新型防治技術應用示范 5 處。

2.3 膨脹土滑坡和工程邊坡新型防治技術研究

研究內容:研究膨脹土滑坡和工程邊坡水力作用失穩特征與安全性評價方法;研發膨脹土滑坡和工程邊坡實時監測和早期預警技術;研發膨脹土滑坡和工程邊坡防治工程新型材料與新型技術;研發膨脹土滑坡和工程邊坡防護工程健康診斷和快速修復技術;建立標準化設計方法和或施工工法,形成膨脹土滑坡與工程邊坡生態防護綜合技術體系。

考核指標:提出膨脹土滑坡探測評價、監測預警、綜合防治和健康診斷技術指南 1 部,編制相關行業標準 1 部(征求意見稿);發明專利 5 項;形成膨脹土滑坡與工程邊坡綜合防治技術工法 3 項,開發新型防治技術 2 項;開展公路、城市或水庫區等地質災害監測預警和新型防治技術應用示范 5 處。

3 極端氣象監測預警與風險防范

3.1 天氣-氣候一體化模式集成與應用

研究內容:研究適用于非結構準均勻網格以及全球10~100km 分辨率分量模式的高效耦合技術,發展多圈層耦合模擬和預報預測平臺,開展基于多圈層耦合系統的全球10km 分辨率的天氣預報試驗,開展全球 50~100km 分辨率的次季節-季節尺度預測試驗和 CMIP 型長期氣候模擬試驗,對耦合天氣預報試驗、次季節-季節預測試驗和 CMIP 型長期氣候模擬結果進行系統評估。

考核指標:建立海---冰多圈層耦合平臺,實現全球10km 分辨率下耦合系統穩定積分 90 天,實現全球 50~100km分辨率下耦合系統穩定積分 100 年;完成 1 年以上全球 10km分辨率的耦合天氣預報回報試驗,完成 10 年以上的季節-次季節尺度預測試驗,完成 CMIP 型長期氣候模擬試驗;完成對上述試驗結果的系統性評估。

3.2 關鍵區域海洋氣象監測預報技術

研究內容:基于特定海區(如北極航道、兩洋一海)開展海洋氣象災害觀、機理和測模擬研究,利用我國自主衛星實現遠洋重要海洋氣象災害(如海上大風、海霧、雷電、海冰等)要素的實時監測和數據傳輸能力,給出特定海區天氣尺度重要海洋氣象災害要素時空分布特征,闡明遠洋重要海洋氣象災害的形成機制,形成特定海區天氣尺度關鍵海洋氣象災害的模擬和預報能力,提高遠洋海洋氣象災害信息的自主信息服務能力。

考核指標:實現遠洋重要海洋氣象災害要素實時監控的示范,并我國衛星和數據等完全自主可控;特定海區天氣尺度重要海洋氣象災害要素時空分布特征,時間分辨率為小時,示范時間為 6 個月以上,形成相關要素時空分布圖,建立高時空分辨率的遠洋海洋氣象預報能力,預測效果接近同期國際主要業務中心水平,并在業務化部門試應用。

3.3 氣象災害致災條件、影響評估及風險防范技術

研究內容:針對敏感行業和區域,開展暴雨洪澇、高溫、低溫、干旱、臺風等氣象災害致災條件和機理研究,開展這些氣象災害暴露度和脆弱性的定量評估,建立定量化風險評估技術標準體系,與氣象實時監測與預報預測技術相結合,發展風險動態評估相結合的方法,研發面向社會經濟、農業和城市等敏感產業和重點區域的風險快速動態評估及災害防范技術,發布中國、典型區域(流域)氣象災害風險圖譜。

考核指標:建成暴雨洪澇、高溫、低溫、干旱、臺風等5 種主要氣象災害的定量化風險評估指標體系并投入業務部門使用,形成 1 套具有較高分辨率的脆弱性和災害風險空間分布圖集,建立 1 套全國統一的氣象災害風險快速動態評估技術體系、標準和規范并投入業務部門使用。提供主要氣象災害的致災條件與機理的分析結論,發表高水平論文 15-20篇(SCI 論文 5-8 篇),

3.4 人工影響天氣技術集成綜合科學試驗與示范應用

研究內容:開展我國典型區域開展層狀云、地形云和對流云綜合觀測和催化外場試驗,認識我國典型云系宏微觀結構特征和人工增雨潛力;檢驗相關研究項目研制的云數值模式、作業概念模型、國產云物理探測設備、催化劑和催化設備在實際云降水環境的適用性;開展人工增雨新技術新方法的外場試驗,驗證其原理與實際效果;優選業務適用的理論、技術、方法,建立涵蓋人工影響天氣業務全鏈條的作業指標與技術體系,在我國人工影響天氣業務中形成示范應用。

考核指標:編制完成空地協同的人工影響天氣科學試驗技術指南;建立綜合試驗數據集并提供共享應用;提出經驗證的針對我國不少于 2 種典型云系的集成云宏微觀特征量的業務應用指標體系;給出不少于 10 個典型個例的人工影響天氣作業前后云降水變化的飛機與地面協同的物理檢驗與數值模擬檢驗結果,提交檢驗報告。編制完成云物理探測設備和新型作業技術的外場試驗評估報告,優選 3-4 種業務適用的新設備和新技術。綜合科學試驗成果在我國人工影響天氣業務中實現示范應用。

3.5 粵港澳大灣區極端天氣氣候災害鏈的風險管控與應對

研究內容:識別嚴重影響粵港澳大灣區的極端天氣氣候事件(如:臺風和特大暴雨等),構建極端天氣事件的年際變率和長期趨勢與氣候變化的定量關系;揭示極端天氣事件對災害鏈孕育、發生、演變的作用機理和致災特征;利用大數據、物聯網、云計算等新技術,融合氣象、水文、海洋、城管、交通等部門的監測信息,研發極端天氣事件災害鏈預報預警和早期風險識別關鍵技術,建立極端天氣氣候事件災害鏈的綜合監測與風險管控平臺;評估粵港澳大灣區極端天氣氣候事件適應和減緩技術的效果,提出粵港澳大灣區未來應對極端天氣氣候的策略、方案與機制。

考核指標:建立針對粵港澳大灣區極端天氣事件預報預警的氣象和大氣化學成分同化再分析數據集,時間長度不少于 10 年,空間分辨率≤10 km,提交粵港澳大灣區極端天氣氣候事件年際變率和長期趨勢科學評估報告;建成大灣區極端天氣事件災害鏈的綜合監測和風險管控監測系統,構建極端天氣與災害鏈預報預警和早期風險識別關鍵技術,實現提前 1 小時、5 km 尺度、每 30 分鐘實時動態更新的精細化預警能力和災害影響預評估,實現預警信息 5 km 網格分區的靶向分布,在 2-3 個城市開展典型應用示范;編制粵港澳大灣區極端天氣事件災害鏈預報預警技術規范、早期風險識別技術規范、社會影響評估技術規范、信息共享發布技術規范(征求意見稿)提交粵港澳大灣區極端天氣氣候事件適應和減緩的技術與對策建議;發表 SCI 文章 30~50 篇。

3.6 三極環境與氣候變化重大科學問題預研究

研究內容:在三極地區研究建立支持冰雪、凍土、海洋、大氣和生態等要素的協同觀測平臺;研究三極地區冰凍圈變化趨勢、異同、關聯及其影響;研究三極地區生態過程與碳循環及其影響;研究三極大氣-海洋環流相互作用過程及其影響;研發三極協同對比與分析綜合研究平臺;研究三極環境與氣候變化國際大科學計劃實施機制、國際推介與合作機制,研究在青藏高原建立對外開放的觀測研究基地的方案。

考核指標:在南極、北極和第三極地區各建立 1-2 個國際開放的綜合協同觀測平臺,依托上述協同觀測平臺與其他國際觀測計劃合作,開展 1 期三極冰---陸協同觀測,建立開放的協同觀測數據庫和分析平臺;初步揭示三極環境與氣候變化的異同和關聯機制,發表 SCI 論文不少于 20 篇。編制三極環境與氣候變化國際大科學計劃實施機制方案,建立三極科學中心 1-2 個。

4 重大水旱災害監測預警與風險防范

4.1 干旱區融雪洪水災害監測預報和防控關鍵技術研究與示范

研究內容:揭示極端升溫過程融雪洪水災害致災機理、成災機制及其演化規律,研究干旱區積雪消融及洪水協同調控過程,研發干旱區融雪洪水災害監測預警裝置及立體監測技術,構建融雪洪水災害動態模擬、預報預警、快速信息反饋與應急響應調度分析系統,研究不同溫升情景下干旱區超標準融雪洪水風險調控與綜合應急措施。在典型區域開展集成示范應用。

考核指標:建立干旱區融雪洪水災害數據庫,提出干旱區融雪洪水預報預警、調度、災害風險評估與綜合應對技術體系,研制具有自主知識產權的干旱區融雪洪水決策支持系統;提出極端高溫事件干旱區融雪洪水災害安全保障配套技術和工程技術模式 35 項; 2 個以上不同類型流域開展示范應用,示范典型融雪洪水預警預報制作時間縮短到 2 小時以內,預見期增長到 72 小時以上,預報精度提高 5%以上(洪峰流量誤差低于 10%、水位誤差低于 0.25m),融雪洪水災害應急處置響應時間縮短到 6 小時以內,災情評估誤差小于 10%,減災效益提高 10%以上,成果納入流域或國家防汛指揮系統。

4.2 國家山洪災害風險預警服務平臺關鍵技術研發與應用

研究內容:研究短歷時強降雨條件下缺資料小流域下墊面關鍵因子辨識量化方法、產匯流非線性特征參數和暴雨山洪預報預警模型,構建全國山洪災害預報預警分區和參數區域化方案;研究山洪風險快速識別與動態預警不確定性分析方法,提出小流域及中小水庫山洪實時風險預警模型;研發基于物聯網和圖像智能識別技術的水位流量監測設備和與國家山洪災害風險預警服務平臺配套的預警終端設備;研發基于高性能計算集群的國家山洪災害風險預報預警大規模并行計算技術與社會化服務平臺,在國家和省級進行應用。

考核指標:提出缺資料小流域非線性產匯流模擬方法,開發暴雨山洪預報預警模型、預報預警分區和參數區域化方案,研發基于物聯網和基于圖像識別的自組網監測預警設備3 項以上,構建國家山洪災害風險預報預警服務平臺,在國家及 2 個以上省市開展應用,為 4 個以上行業提供山洪災害預警社會化服務,山洪風險識別分辨率小于 10km,預警時機提前 20 分鐘。

4.3 山區暴雨與山洪水沙災害預報預警關鍵技術

研究內容:研究山區暴雨山洪水沙運動規律,揭示山區暴雨山洪水沙耦合致災機制;構建山區暴雨山洪水沙耦合模型;研究山區暴雨山洪水沙災害智能監測技術;研發重大暴雨山洪水沙災害早期精準識別技術,建立水沙災害風險評估方法;構建集早期識別、風險評估及綜合防控一體化的暴雨山洪水沙災害預測預警防控平臺,在典型山區開展應用示范。

考核指標:提出山區暴雨山洪水沙災害早期識別與評估方法;提出山區暴雨山洪水沙災害智能監測技術體系;山區暴雨山洪水沙災害早期識別覆蓋度提高 40%以上;暴雨山洪水沙過程預報可靠度整體上達到 60%以上,并實現預警期提前 20%以上;搭建 1 套集早期識別、風險評估及綜合防控一體化的暴雨山洪水沙災害預測預警防控平臺,在典型山區結合川藏鐵路等國家重大工程示范應用不少于 3 處。

4.4 土石堤壩滲漏探測巡查及搶險技術裝備

研究內容:面向堤壩異常滲流區監測、滲漏進口和通道探測和集中滲漏應急搶險現實需求,研發用于土石堤壩內部隱患探測的多種裝備集成應用技術,研發基于電場法和示蹤法的滲漏通道快速探測技術裝備,研發基于機載溫度傳感器的堤壩異常滲流區巡測系統,研發堤壩異常滲流區分布式光纖溫度傳感監測系統和裝備。研發集自尋蹤定位、材料輸運和釋放功能于一體的瞬時封堵裝置,研發下游導滲結構材料和配套施工工藝裝備,并進行試點應用。研發堰塞壩材料結構信息多源感知技術裝備和應急泄流簡易倒虹吸裝備。解決

軟硬件集成、數據傳輸、數據快速解譯分析、監測結果可視化等核心技術問題,實現快速發現險情、精準定位和高效搶險。

考核指標:研發土石堤壩內部隱患探測的多種裝備集成應用技術一套,滲漏進口和通道快速探測技術裝備 1 套,基于機載溫度傳感器的堤壩異常滲流區巡測系統 1 套,堤壩異常滲流區分布式光纖溫度傳感監測系統和裝備 1 套;滲漏進口或通道封堵材料及配套施工工藝裝備 1 套,下游導滲結構材料和配套施工工藝裝備 1 套,研發堰塞壩材料結構信息多源感知技術裝備一套和應急泄流簡易倒虹吸裝備一套。每套裝備示范應用土石堤(段)壩不少于 2 個、發表高水平論文15 篇以上、申請專利 5 項。無人機續航時間超過 3 小時,載荷 5kg 以上,機載溫度傳感器傳感精度不低于±1℃光纖測量范圍-40℃40℃,精度±1℃滲漏進口或通道封堵施工效率提高 10%以上。突破基于機載溫度傳感器的堤壩異常滲流區巡測技術和土石土壩海量監測巡查信息的智能解譯技術,形成堤壩異常滲流區巡測裝備和分布式光纖溫度傳感監測系統裝備樣機,開發新型土石堤壩滲漏進口瞬時封堵材料。

5 自然災害防治技術裝備現代化工程

5.1 子母式室內外空地兩用災情獲取機器人裝備研發

研究內容:面向自然災害中致損的高層建筑物內部災情信息的快速獲取,研制子母式災情獲取機器人裝備,并開展應用示范。重點研究具備空中飛行和地面移動能力的輕量化機器人本體構型設計技術;無人母機平臺適配與系統集成技術、空基自主投放與回收技術;室內自主導航與協同精準定位技術、多機協同偵測與室內地圖構建技術,實現建筑物內部災情信息快速獲取與識別。

考核指標:母平臺實現不少于 3 架子平臺的釋放和回收作業,安全回收率不低于 70%,且具備為子平臺提供中繼通信能力;子平臺具備地面移動和飛行能力,機身直徑不大于45 厘米、連續作業不小于 30 分鐘,實時回傳視頻。研制子母式平臺樣機 1 臺套,并提出標準化技術指標體系,開展典型應用示范;申請發明專利不少于 6 項。

5.2 基于臨近空間傘翼飛行器的應急救災快速響應系統

研究內容:面向突發性重大自然災害期間實時監測預警和應急救災快速響應需求,研制基于臨近空間傘翼飛行器的應急救災快速響應系統,并開展應用示范。重點研究基于臨近空間傘翼的應急救災快速響應系統總體及應用技術;傘翼飛行器平臺技術;臨近空間測控與通信技術;臨近空間遙感智能信息處理及應用技術;平流層高空氣球運載技術。突破傘翼飛行器臨近空間展開成型、臨近空間飛行控制、監測智能信息處理與輔助決策等關鍵技術。

考核指標:快速應急響應升空時間不大于 2 小時,巡航飛行高度大于 16000m,巡航飛行速度 30m/s 左右,單機巡航飛行時間大于 2 小時,多機接力巡航飛行時間大于 24 小時,載荷能力大于 20kg,監測區域大于直徑 600km 范圍,實時回傳遙感信息。研制基于臨近空間傘翼飛行器的應急救災快速響應系統樣機一臺套,并提出標準化技術指標體系,開展典型應用示范;申請發明專利不少于 10 項。

5.3 城市大規模建筑群地震災害風險智能感知系統研發

研究內容:面向城市大規模建筑群地震災害風險感知需求,研發基于多功能 MEMS 傳感器的建筑群地震災害風險監測評估平臺,并開展應用示范。重點研究基于少量傳感器和傳感器優化布置的建筑安全評估技術;基于大數據和人工智能的震前建筑結構抗力變化及其災害風險評估技術;基于地震損傷模式匹配的震后建筑震害快速評估技術,實現城市建筑群地震災害風險智能感知和災情快速評估。

考核指標:多功能 MEMS 傳感器集加速度計、傾斜計、實時計算模塊、北斗、5G 和短距離通信模塊于一體;平臺包含不少于6 種重點建筑的地震損傷模式庫,具備震前實時分析不少于10000 個五分量傳感器數據和震后 10 分鐘內給出城市災情評估的能力;申請發明專利不少于6項,形成行業標準(征求意見稿)1 部;在特大城市開展應用示范。

5.4 自然災害應急運輸保障集成技術及裝備研發

研究內容:研究自然災害應急運輸保障技術路線體系與裝備標準體系;研發高機動性、高通過性、高承載能力、可拖掛專用載運平臺;研究面向多種作業環境與貨物類型的快速裝卸技術,研發自裝卸起重裝備;研究多種系固方法與技術,研發柔性與剛性捆綁系固裝備;研發高速除雪除冰綜合模塊化裝備;研發一體化跨區域應急運輸保障信息系統;開展多型裝備與系統的集成應用示范。

考核指標:專用載運平臺額定荷載不低于 10 噸,最大爬坡度不低于 45%,涉水深度不低于 1 米;自裝卸起重裝備作業半徑不低于 18 米、吊重不低于 2 噸;柔性捆綁系固裝備的額定荷載不低于 4 噸,剛性捆綁系固裝備破裂強度不低于 10 噸;高速除雪除冰綜合模塊化裝備需具備非鋪設路面作業能力,作業面寬度不低于 3.3 米;制定一體化跨區域應急運輸保障技術標準(送審稿)不少于 4 部,獲發明專利不少于 5 項,并示范應用。

5.5 大型橋隧結構災后快速檢測評估技術與裝備研發

研究內容: 研究大型橋隧結構在典型自然災害下的災變機理;研究大型橋隧結構災后性能快速檢查檢測關鍵技術體系;研發大型橋隧結構災后性能智能化快速檢測裝備;研究大型橋隧結構物災后性能快速評估關鍵技術;研究大型橋隧結構在典型災害作用下的動力災變全程再現關鍵技術;研制大型橋隧結構物災后檢測信息管控、輔助決策平臺。

考核指標:研制大型橋隧結構災后非接觸測量和機器視覺的智能化快速檢測專用裝備不少于 4 套,其中:災害類型不少于4種,檢測項目覆蓋率不少于80%建立大型橋隧結構動力災變全程智慧重構與性能評估系統;建立大型橋隧災害管控與決策平臺。工程示范應用不少于2項;申請發明專利不少于20項,申請軟件著作權不少于5項;制修訂標準規范(送審稿)不少于 6 部。

5.6 災害現場危樓內部急救機器人裝備研發

研究內容:面向災害現場危樓內幸存者營救,研制狹小空間便攜式急救機器人裝備;研制骨傷幸存者輔助救援與運載機器人裝備。

考核指標:急救機器人裝備可分別搭載多款作業載荷,人機協同下實現幸存者肌肉注射、四肢止血、輸送營養液、輸送氧氣等急救作業,注射進針角度誤差≤±1°,止血壓力≥25kpa急救機器人適應狹小空間入口尺寸不大于 0.4 m(寬)×0.4 m(高),可通過踏步寬度 0.26 m、高度 0.175 m的住宅共用樓梯;骨傷幸存者救援與運載機器人可輔助救援人員骨傷幸存者固定,搬運,多樓層轉運等任務,救援幸存者重量≥ 75kg,脊柱旋轉移位≤±5°,背伸過曲≤±15°完成三臺(套)樣機研制,在國家救援隊應用示范,獲發明專利不少于 6 項。

5.7 面向大尺度區域重大自然災害的應急通信技術和關鍵便攜裝備研究

研究內容:面向大尺度區域重大自然災害后復雜惡劣環境下應急通信網絡的快速構建,研究應急通信一體化網絡架構;研究衛星與地面通信網智能異構融合與信道資源自適應分配技術;研制具備衛星通信及地面無線通信功能的輕便型應急通信保障裝備;研制重大災害現場態勢融合及調度一體化技術及平臺系統并應用示范,實現與災害現場救災人員的實時信息交互,支撐救災快速決策、指揮、響應。

考核指標:研制輕便型可單兵背負、車載、機載應急通信保障裝備,裝備形態不少于 3 種,數量不少于 10 套,并能夠實現數字集群、自組網、移動通信等多種通信體制,支持多點組網;支持城市、森林、山地等復雜環境下高清音視頻業務傳輸;地面點對點通信距離不小于 1.5km,空對地點對點通信距離不小于 20km,通信帶寬不低于 2Mbps,支持QoS 保障;獲發明專利不少于 5 項,并開展應用示范。

5.8 小型多功能高機動重大自然災害救援機器人裝備研制

研究內容:面向自然災害應急救援實際需求,開展基于輕量化技術的小型多功能高機動救援機器人系統研究;開展基于數字液壓動力匹配、負載敏感等關鍵技術的高負載機械臂結構設計、多臂復合運動技術研究;開展基于多傳感器信息融合、室外定位等關鍵技術的定位系統研究;開展基于主從控制、5G 通訊等關鍵技術的控制通訊系統研究。研制具有吊裝、抓取、剪切、破碎、移除、高空作業和有毒有害氣體偵測等功能的救援機器人裝備并提出標準化試驗驗證技術指標體系,開展應用示范。

考核指標:救援機器人整機質量 5000kg,爬坡角度≥30°,可陸路、航空、舟船機動;作業臂≥4 個,其中兩個作業臂自由度≥6,單臂負載≥300kg,吊裝臂負載≥1000kg,高空作業臂升高≥8m,定位精度優于 0.2m具備 5G 通訊及微波通訊能力,在不可視條件下通訊距離≥1000m,主從控制時延≦0.5s具備吊裝、抓取、剪切、破碎、移除、高空等多功能,具備 3 種以上有毒有害氣體探測能力,遠程遙控探測距離≥3000m研制救援機器人樣機 2-3 臺套,獲發明專利不少于 10 項,送審行業團標不少于 2 項。

5.9 智能無人綜合應急救援裝備平臺及關鍵技術研發

研究內容:面向自然災害現場危險、復雜環境,研制遠程遙控大型模塊化組裝工程救援平臺及系列裝備(包括現場拆裝總體解決方案);研制快拆快卸智能無人救援基礎平臺裝備;研制基于輪式底盤應急救援自動駕駛運輸平臺裝備。研究復雜環境下室內外高精度協同定位和完好性監測技術。

考核指標:研制智能無人綜合應急救援裝備平臺樣機 4臺套。其中,大型模塊化組裝工程救援平臺及系列裝備單一模塊重量≤3t,野外單臺拆裝時間≤3h(不多于 4 人),挖掘斗容≥1.0m3,推土鏟容量≥4m3,裝載質量≥5t快拆快卸智能無人救援基礎平臺裝備可集成模塊不少于 5 類,拆裝時間≤10min,爬坡坡度≥45°,持續工作時間≥12 h,滿足防爆ⅡB 等級環境要求;應急救援自動駕駛運輸平臺可搭載救援模塊不少于 5 種,爬坡度≥30°,自主行駛速度≥10km/h室內外定位精度優于 0.5m典型場景示范應用。申請發明專利 8 項,編制行業/團體標準 2 項。

5.10 重大自然災害狹小空間傷員救治便攜式關鍵急救設備研發

研究內容:針對重大自然災害現場狹小空間傷員救治,研發背負式多參數實時動態監護和全自動基礎生命支持一體機;研發現場小型化創傷凝止血設備;研發現場便攜式智能心肺生命支持設備;研發現場快速大面積創傷性感染光動力防控裝備。

考核指標:生命支持一體機可實現 5 種以上多參數實時動態監護和全自動胸外按壓、呼吸通氣、除顫功能;創傷凝止血設備體積不大于 0.015m3,功率輸出不小于 60W,持續工作不小于 4 小時;心肺生命支持設備質量不大于 8kg,連續工作不小于 48 小時,血泵最大流量不小于 5L/min、氧合器氣體交換不低于 500mL/min創傷性感染防控裝備治療創面不小于 50 cm2,單次治療低于 10 分鐘,7 天內創面細菌繁殖小于 10%完成 4 臺(套)樣機研制,并在國家級緊急醫學救援隊示范應用。制定技術標準規范不少于 4 項。

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