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水利部河湖保护中心《河湖采砂监管技术试点项目》

水利部河湖保护中心为调查分析目前采砂监管技术应用情况及存在的问题,研究制定河湖采砂监管技术应用方案,建立采砂监管体系,在山东省费县与沂水县开展了《河湖采砂监管技术试点项目》,项目由山东水发规划设计院、华北水利水电大学、洛阳信息技术有限公司共同协作完成,项目已经顺利通过验收。

试点项目使用了信息自主研发的基于智能AI图像识别的全光谱水利影像监测仪、智能界桩、车船载采砂定位终端、水利大数据一体机等硬件设备并定制研发了智慧砂石大数据监管平台、智慧砂石营销管理系统等软件系统。

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监管单位通过智慧砂石大数据监管平台实时发现问题采砂行为,及时监督管理,实现河道砂石科学、限域、限时、控量、有序的开采活动,经营单位通过智慧砂石营销管理系统提高生产效率,杜绝人为误差,防止作弊等情况发生。

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项目团队基于深度学习技术开发的采砂船只智能识别模型算法,可准确识别常见的多种采砂船、运输船,算法内嵌至全光谱水利影像监测仪内,部署在采砂河段边界,有效监控及统计采砂相关船只工作情况。配合船载采砂定位终端与智能界桩,通过智慧砂石大数据监管平台智能分析,准确判别并告警违规出入界船只,避免合法采砂船只越界开采,杜绝非法采砂船只入界偷采。

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在采砂河段沿岸部署全光谱水利影像监测仪,创建不同检测区域,识别并记录不同区域内采砂船工作时间,每个检测区域与智慧砂石大数据监管平台相关联。结合船载采砂定位终端,平台自动分析区域开采数据,以不同颜色呈现可视化分析结果,为监管部门有效指导采砂工作提供科学的数据支撑,降低开采作业对河道造成的损害。

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研发了采砂车辆智能识别模型算法,可准确识别铲车、挖掘机、大小型运输车等多种采砂作业相关车辆。在禁采区域部署全光谱水利影像监测仪,对出入界的采砂相关种类车辆,及时预警监管人员执法,有效打击偷采盗采。在开采区配合车载采砂定位终端及智能界桩,通过智慧砂石大数据监管平台智能分析,准确区分区域内作业车辆是否合法作业,及时告警相关人员制止非法车辆作业,降低损失。

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同时,为减小经营单位损失,针对购砂车辆作弊入场的情况,项目团队研发货箱检测识别模型算法,对入场车辆货箱智能检测。在入口上方部署全光谱水利影像监测仪,接入智慧砂石营销管理系统。在车辆入场称重时,系统控制全光谱水利影像监测仪抓拍货箱俯视图片,实时分析货箱情况并将结果回传系统,系统根据分析结果,禁止非空箱车辆入场作业。

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对不具备在入口部署的环境,通过研发的采砂车辆行为识别模型算法,进行场内车辆智能监控。在场内部署全光谱水利影像监测仪,接入智慧砂石营销管理系统,实时监测车辆行为。当识别到有车辆进行货箱倾倒动作,及时通过系统告警经营方相关人员,并自动截图取证。

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通过本试点项目,研发出多项具有原创性的技术成果,有效地提升了河道采砂监管的监管能力,探索形成了系统的河道采砂监管体系,组织编著了《河道采砂监管》教材,并提炼出河道采砂监管的技术规范,为全国河道采砂监管奠定了坚实的基础。


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