2025

针对 “双碳”目标下光伏项目工期短、临时工多、岗前安全培训不足等痛点，施工中高处

作业、动火操作等环节事故频发等难题，构建虚拟场景下AI赋能的光伏项目施工安全智慧培

训系统，模拟光伏项目安全事故易发点场景，打造情境代入、实操互动的沉浸式培训体验，

改变原有枯燥、低效和被动灌输式的安全培训方式。

系统运用轻量化、模块化的网页架构，划分用户和管理两个端口，集成基于三维模型的

可交互培训平台、AI 陪伴助手、游戏化演练与积分激励三大功能，形成“学习—测评—激励”

的有效闭环。应用3dsMax、APS、智谱 AI、React、Vite 等技术，还原 8 类 20 项高发事故场

景，实现AI助手辅助下的网页端漫游交互式知识习得以及游戏化应急逃生训练。

团队成员：陈雨恒 杨凡钰 陈方一 潘雨建 田师雨

指导教师：王晨迪 张玉旋

参赛单位：南京工业大学

虚拟场景下AI赋能的光伏项目施工安全智慧

培训系统

2025

控制网复测是确保水利水电基础设施空间坐标基准可用性的必要措施。

现有的复测方法存在效率低、精度差及安全风险高等问题，这与将智能建造

作为推进水利水电工程建设的要求不匹配。对此本项目通过将物联网技术与

控制网复测过程有机融合，构建了一种新的工程控制网快速复测方法并研制

了配套的软硬件产品。重点包括作为感知层的遥控棱镜装置，基于LoRa技术

的网络传输层，以及基于Python语言编制的应用层软件。在某水电站控制

网复测任务的试点应用表明，本方法在保障测量精度的同时，提高复测效率

达107%，并降低了人员安全风险。初步估算我国水利水电基础设施控制网

复测服务市场规模每年在20亿以上，本方法具备良好的应用前景及经济、社

会与环境效益。

团队成员：钱荟哲 张得勇 张光微 王植 晏宁

指导教师：周建国

参赛单位：湖北工业大学

智控经纬——基于物联网的

工程控制网快速复测系统

2025

团队成员：刘旭 张帅坤 柯晓燕 刘洋 宋沛

指导教师：冯辉 徐海祥

参赛单位：武汉理工大学

智航慧眼:面向水上工程全生命周期的智能建造监管系统

随着我国水上交通日益繁忙，重要水域的船舶交通密度不断增加，水上工程安全监管问题面

临严峻挑战。传统监管手段存在监管盲区、船舶能力识别有限、恶劣天气下监管能力下降、缺乏

有效碰撞预警机制等问题。

本项目通过构建\"智航慧眼\"水上工程智能监管系统，融合人工智能、多源信息融合、增强现

实、异常预警等前沿技术，实现对重要水域内所有水面目标的智能化监管。

项目简介

关键技术

1.多源感知技术

针对不同传感器特点设计合适的目标检测算法、目标跟

踪算法，实现船舶、障碍物等目标的实时精准检测与跟踪。

采用“可见光+雷达+AIS”协同方案，弥补单一传感器覆盖盲

区（如可见光受雨雾影响、雷达分辨率不足），拓展感知维

度、提升目标识别跟踪精度。

2.数据融合及异常预警技术

通过时空对准统一不同传感器数据时间戳和坐标系，设

计合理的关联算法进行多模态数据关联融合，形成全局态势

感知。基于融合轨迹，采用“规则优先+模型补盲”的异常行为

识别预警方案，弥补人工响应被动的问题。

3.可视化技术

依托AR增强现实技术，将数字信息（如风险等级、船舶

参数）叠加至真实场景，实现“虚实融合”的直观交互。

应用案例

泰州大桥防撞主动预警系统

在大桥两侧同时部署了智航慧眼监管系统，覆盖大桥上下

游关键水域，建立了多层次预警防护网。实现了实时监控、智

能识别、风险预估和预警响应的功能。该系统能够连续监测过

往船舶动态，自动识别船舶类型和航行状态，还能够实时计算

碰撞风险等级，具有分级预警和自动报警机制。

中船多源融合感知系统

该系统具有多源协同、全域覆盖及智能分析的特点。系统

实现了可见光、雷达、AIS协同工作，覆盖整个施工水域，同

时使用AI算法实现自动分析和预警。该系统具有全面感知能力，

消除传统监管盲区，实现24小时连续监管，同时支持恶劣天气

条件下作业；该系统还实现了精准识别跟踪，可以同时精确跟

踪多目标，同时提供目标完整的轨迹信息，支持历史数据分析。

2025

研究设计船舶管件全自动化柔性生产线，通过智能产线管控与

柔性加工系统，实现工艺自动切换、虚实结合监管及全流程数据集成，创

新推动数字化设计、柔性制造与可视化管控，提升协同效率与生产能力。

团队成员：孙昊 魏恒奥 江家扬 王守成 丁闻成

指导教师：蒋小伟

参赛单位：江苏科技大学

船舶管系无人智能高效协同生产线

1. 面向船舶关键车间的生产需求 2. 模块化设计

4. 全流程设计

工序协同

差

加工精度

低

立体仓库 自动切割下料单元 管件自动贴标单元

法兰库单元

物流单元

组对焊接单元

自动打磨单元

生产线控制单元

3. 创新点

Ø 全自动直管法兰机器人系统实现智

能组对与同步焊接，大幅提升智能

化水平。

01. 全自动直管法兰智能组对焊接技术

Ø 该宽域法兰库通过螺旋盘自适应调

节与自锁，实现多规格法兰的连续

自动供料。

02. 多品种法兰定位及连续给料

03.自动打磨、切割、贴码单元

2025

本团队提出了基于智能算法的铁路沿线人居声敏感数据分析与声敏感区域定方

法，进而研发自动化的声环境污染问题解决方案。在获取铁路沿线房屋建筑数据方

面，基于图像识别算法构造了地形图房屋建筑识别模型以获取房屋建筑的类别和坐

标；在确定沿线声敏感区域方面，基于声屏障布置规则定义了聚类算法，得出需要

布置声屏障的房屋建筑聚类，即声敏感区域；随后研发了声屏障自动布置方法实现

在形图中为声敏感区域自动布置声屏障；最后基于房屋建筑的数据提出声屏障里程

定义线路的声敏感系数，实现了低碳经济的线路方案比选。

团队成员：袁冰冰 包广平 刘雨琪 张磊

指导教师：龙丹冰 齐欣

参赛单位：西南交通大学

基于BIM+深度学习的方案阶段铁路沿线声

屏障自动布置系统

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2025

本作品聚焦于施工阶段动态数字孪生体系，具体研究内容包括：

1.温度效应融合与虚拟预拼装控制：提出融合温度效应分析和三维激光扫描技术

的桥梁合龙段及桥塔横梁吊装虚拟预拼装方法，通过实测点云数据和温度场理论计

算，预测关键控制点的配切量，指导实际施工。

2.点云到有限元自动建模：提出融合激光点云和大语言模型的桥梁自动有限元建

模方法，利用点云数据实现制造级精度建模，提高结构安全分析的准确性。

团队成员：叶鑫萍 万彭杰 陈泽 罗曦 张伟杰

指导教师：夏琪

参赛单位：东南大学

温度效应与力学超限的双驱调控--基于三维

激光扫描的施工阶段动态数字孪生体系

施工阶段

数字孪生体系

温度效应预拼装施工控制

（动态修正→误差闭环）

点云到有限元自动建模

（几何精度→结构安全）

动态变形控制

制造级精度建模

合龙虚拟预拼装 制造级有限元模型

理论推导位移

前端控制：数字孪生驱动的施工动态变形控制 后端验证：从“设计级”到“施工级”建模

建立简化模型 量化温度效应

横梁吊装配切

结合温度效应分析预测变形，驱动施工调整 对比设计阶段简化模型，提升力学分析准确性

点云模型获取外部尺寸 大语言模型获取内部信息

施工力学安全预警

Z

X

y

建立基于三维激光扫描的施工阶段数字孪生体系

2025

本项目研制了面向厂区物流的智能自主导航AGV。系统采用RK3588（负责感

知/控制）与STM32F407（负责执行）的异构分布式硬件架构，实现了感知、控制

与执行三大功能解耦，确保了高实时性与稳定性。在算法方面，系统融合多传感器

并基于改进版LIO-SAM实现厘米级建图；采用改进的RRT算法生成平滑且符合运动

学的路径；并提出自适应Pure Pursuit算法提升跟踪精度。上层调度系统基于

SpringBoot/Vue开发，支持多AGV集群管理。系统在路径规划效率、跟踪平顺性及

动态避障方面均表现出色。该系统适用于多种工业物流场景，能显著提升自动化运

输效率，降低人工成本。

团队成员：黄海锋 罗廷 陈普鹤 陈小源 罗新德

指导教师：崔更申 匡兵

参赛单位：桂林电子科技大学

基于异构分布式架构的自主导航AGV系统

2025

团队成员：王凯琦 杨帆 刘金玲 王珊珊 贾义葳

指导教师：王坦、袁志仁

参赛单位：长春工程学院

新型预应力GFRP筋管桩研发

2025

大型复杂钢结构建造与运维期间，由于体系转换和荷载作用的影响，导致其产生较大变

形，进而影响结构施工安全。本项目提出了基于三维点云数据与深度学习的复杂钢结构建造

全过程三维几何模型重构与力学模型建立方法。（1）提出基于特征驱动的点云简化与配准方

法，通过特征贡献度分区与改进体素下采样保留几何特征并降低数据量；利用特征聚类构建

稀疏位姿图，实现无标靶多测站点云高效配准。（2）建立复杂钢结构三维数字孪生重构框架，

基于BIM先验信息实现构件智能分割，通过中心轴提取与截面尺寸估计拟合结构骨架，重构

几何模型并生成有限元模型，支持静动力荷载下精细化分析。本研究形成的技术体系已在实

际工程中验证其有效性，为新型城镇化建设中的重大基础设施安全提供技术保障。

团队成员：曹俊博 刘语涵 宋宇秋 郭倩

指导教师：田永丁

参赛单位：西南交通大学

安全卫士：超大型钢结构施工力学数字孪生

模型构建关键技术

海量点云处理效率低

难点1

对标靶设置依赖性强，配准时间长

难点2

变换同步

多

测

站

点

云

点

云

局

部

特

征

点

云

全

局

特

征

结构建模依赖设计图纸

难点1 难点2

人工作业时间长、实际工程与设计存在偏差 c

c

c

c

马门溪龙工程应用 项目研究成果

创新点1：基于特征驱动的点云简化和无标靶多测站高效配准方法 创新点2：基于基于点云的复杂钢结构数字孪生模型重构方法

科研论文

发明专利

技术进步奖二等奖

钢结构协会科学技术奖一等奖和四川省科学

篇论文，获得相关 发 明 专利5项，获得 中 国

作为支撑材料在中科院1区及2区期刊发表5

团队成员的项目研究相关创新内容

一等奖

会科学技术奖

中国钢结构协

进步奖二等奖

四川省科学技术

现场测试作业图 逆向重构前三阶振型

马门溪龙实景图

有限元力学分析

先验设计信息

生成网格模型

拟合中心轴曲线

估计截面尺寸

提取中心轴点集

重构与力学分析

三维力学模型

三维几何模型重构

构件点云智能分割

据

数

云

点

构

结

钢

点云特征提取网络

…

…

FCGF

FCGF

类

聚 NetVLAD

FCGF

构建位姿图并估计全局位姿

权重更新

配准后的点云

2025

针对公路桥梁桥面铺装钢筋绑扎人工劳动强度大、效率低、漏绑 / 梅花绑频发

的行业痛点，及建筑业劳动力短缺、成本高、老龄化困境，研发集成行走系统、智

能绑扎模块、双目视觉检测单元与 YOLO 目标检测算法的全自动机器人。

依托双目视觉与 YOLO 算法实现钢筋交叉点精准定位（误差≤2mm），融合

自主移动与路径规划技术，完成桥面全覆盖自动绑扎。核心优势：绑扎效率较人工

提升 3 倍以上，合格率达 99.8%，彻底杜绝漏绑问题；无需人工介入高危场景，

大幅降低劳动强度与安全风险，有效破解行业劳动力供给难题，推动机器人技术与

土木工程深度融合，为公路工程智能化升级提供实用解决方案。

团队成员：颉俊杰 王靖 漆涵

指导教师：赵志刚

参赛单位：兰州交通大学

桥面铺装钢筋智能机器人

2025

团队成员：李厚霖 高芸 杨子沐

指导教师：侯文崎 国巍

参赛单位：中南大学

智驭线形-装配式桥梁节段预制线形高精度

智能化控制系统

2025

随着我国一系列重大工程稳步推进至地质条件复杂的“深水区”，超前地质预

报的重要性愈发凸显。然而，传统超前预报难以适配高度机械化隧道施工需求，亟

需突破与机械化钻爆法施工隧道匹配的智能超前预报技术。

为此，本团队研制出全球首套利用随钻震源进行超前探测的设备，实现了“边

钻边探”。研发了隧道地质灾害超前预报地震波采集系统，建立了随钻震源地震数

据智能重构去噪方法，形成了物理信息驱动的随钻地震数据反演技术，实现了隧道

前方灾害源搭载式快速精准探测。

本项目拥有专利18项、论文14篇、软著5项，获得铁道学会首台套装备认证，

在川藏铁路等重点工程成功应用，探测距离超8km，节省成本超3000万元。

团队成员：田箴言 姚汝冰 刘泰鑫 白荣辉 付宇

指导教师：石少帅 郭伟东

参赛单位：山东大学

雪域之眼

高原隧道超前地质探测的开创者

2025

近年来，洪涝灾害发生频率不断加剧，对人口生命安全、经济财产造成了重大的影

响，而在偏远农村地区灾害的影响范围更加深远。现有的洪水预警技术大多聚焦于

大江大河地区，对农村小流域地区适用性低，难以适应乡镇防洪需求，导致在农村

地区的洪水预警精度低，效率慢。针对以上存在的问题，团队自主研发了基于冲蚀

率的防洪智能决策系统从“理论-方法（双曲线固-液冲蚀模型）-软件（乡镇级洪水

预警平台）-设备（圆筒型土体冲蚀测量设备）-应用”全链条解决了已有难题。依

托项目学生以第一发明人发明专利9项，软件著作权5项，发表论文11篇。另外，团

队技术成功在略阳县应用，并在2024年帮助当地提前预警洪水，全县紧急安全撤离

7.3万余人。

团队成员：庞康杰 范文博 周雨婕

指导教师：马欢 王琳

参赛单位：西安理工大学

洪水智防-基于冲蚀率的乡村防洪智能决策

系统

作品为多功能磁吸附爬壁机器人，采用Halbach阵列充磁方案提升吸附力，并通过

动态回正力矩与自适应吸附，实现磁轮在内外直角等复杂壁面的运动越障，同时，本产

品采用轻量化结构设计，利用碳纤维连接板+3D打印不锈钢转轴的方案在兼顾整体强度

的同时有效降低了重量，整备质量仅2kg。作品主要有两个功能：（1）在运动方面，机

器人在两个橡胶覆盖的车轮中心安装了悬摆磁件，并由两个高扭矩运动舵机驱动。为了

实现高机动性，机器人配备了两个旋转关节，使其具有两个转向执行器分别由两个转向

舵机控制。（2）视觉检测功能，表面缺陷检测功能主要由下机的摄像头实现，该摄像

头收集图像并通过数据传输功能将其传回PC的缺陷检测系统

团队成员：葛辉、石超华、辜志豪、李家驹、黄祥

指导教师：向祖权

参赛单位：武汉理工大学

爬壁机器人人结构图 爬壁机器人磁轮结构图示

视觉系统工作流程图 内直角壁面越障仿真图