在智慧城市和基础设施维护领域,对路面状态的持续、高效监测至关重要。传统人工巡检方式效率低、风险高且主观性强。最新的技术倾向于采用分布式传感网络进行实时监测及预测;但对于在用道桥,布设分布式传感网络有较大难度。本项目旨在开发一套软硬件结合的道路健康巡检系统,通过一个搭载多种非接触式传感器的移动巡检车,模拟分布式传感器网络的前端数据采集环节,并利用AI技术对采集到的多模态信号进行智能分析,实现路面信息的自动化识别与诊断
本项目的特色与创新点在于,以移动巡检车这一具体场景作为载体,将前沿的分布式传感与AI分析概念进行了落地实践。技术上并非简单调用现成算法,而是强调从传感器信号采集、预处理到特征提取的完整链路设计,并尝试在资源受限的处理器上部署轻量级AI模型,探索边缘计算的实现路径。项目还注重通过完整的系统级开发与集成,培养同学面向真实问题的跨学科解决能力与工程全局观。
项目目标是设计并实现一个具备以下功能的移动巡检车系统:
1.硬件平台搭建:集成至少两种非接触式传感器(如激光雷达、超声波传感器等)于一个可移动的小车平台上,完成硬件系统的构建与调试。
2.数据采集与传输:实现传感器数据的稳定采集、本地缓存,并通过无线网络将数据传输到本地或云端处理终端,模拟分布式传感节点的数据上报过程。
3.信号处理与AI分析:对采集到的原始信号(如波形数据)进行预处理,并训练AI模型(如使用深度学习进行数据分类或目标检测),实现至少一种路面异常(如裂缝、坑洼)或特定目标(如交通标志)的自动识别。
4.系统集成与展示:开发一个简易的上位机软件或Web界面,能够实时显示巡检车的状态、传感器数据流以及AI分析的结果(如标注出异常的位置和类型)。
通过完成本项目,学生将能够:
- 深化理解:掌握信号采集、预处理、特征提取与分析的完整链路。
- 实践结合:获得嵌入式系统开发、物联网通信以及AI算法部署的综合性实战经验。
- 拓展视野:了解数据分析的基本架构,以及所学专业知识在等真实场景下的应用价值。
招募的成员具备基本的软硬件集成与开发能力。在硬件方面,优先考虑有国产处理器开发经验的同学。
同时,成员应具有良好的编程基础、数据敏感性和较强的自主学习能力,善于检索和调研技术资料。
更重要的是,希望成员对技术有热情,具备团队协作精神、责任心以及解决挑战的韧性,能与项目共同成长。