“城市大规模建筑群地震灾害风险智能感知系统研发”项目隶属于科技部重点研发计划“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项项目，是东莞理工学院乃至东莞市企事业单位作为牵头单位承担的首个国家级重点研发专项，共获批中央财政专项资金2217万元。如图1所示，城市建筑群地震灾害风险感知与我们非常熟悉的大规模人群人体体检有诸多相似之处。借鉴该思路，本项目将面向城市大规模建筑群地震灾害风险智能感知系统研发的重大需求，综合应用地震工程、电子工程、通信工程、人工智能、大数据技术、结构动力学、应急管理、灾害学、计算机仿真、计算机图形学等前沿技术，研发一整套能够对城市大规模建筑群进行地震灾害风险智能感知和灾情快速评估的技术装备和系统（图2），为主管部门应急决策提供技术支撑，并开展典型应用示范。项目研发装备拟在三个城市群9个城市开展实际工程师示范应用（见图3），为我国大型城镇化建设一套安全预警机制，高效实现韧性城镇建设。
东莞理工学院联合中国地震局地球物理研究所、大连理工大学、北京工业大学、深圳防灾减灾技术研究院、兰州大学、哈尔滨工业大学（深圳）、长沙理工大学、暨南大学和中国铁搭股份有限公司等十家单位，组成学、研、产、用相结合的五个攻关课题单位。如图4所示，项目针对多功能建筑结构智能监测传感器研发及工程化开发、基于少量传感器和传感器优化布置的建筑结构抗震性态监测与安全评估技术、基于大数据与人工智能算法的建筑结构震前抗力及灾害风险评估技术、基于地震损伤模式匹配的建筑结构震害快速评估技术、建筑群地震灾害风险智能感知与灾情评估平台搭建及工程应用等五个课题开展深入研究。目前已在理论研究、技术研发和硬件设计等方面取得突破性进展，产出多项重要成果。具体包括：课题一：研制基于MEMS的低成本地震动加速度传感模块样机（见图5）；课题二：建立了基于帕累托优化方法的多维传感器优化布置方法和多种传感器布设优化准则，以及基于数据驱动高斯过程的传感器数据重构方法（见图6）。课题三：完成了典型建筑多尺度模型库的研发，以及基于机器深度学习的地震破坏力评估方法研究（见图7）；课题四：完成了初步损伤模式库搭建工作及工程载体分析（见图8）；课题五：研发基于Android智能手机的无线结构振动监测系统（见图9）。到目前为止，课题组发表高水平论文8篇，软件著作权1项、申请发明专利2项、授权专利2项。据悉，项目组计划在2021年全面推进课题研究工作，并在多个代表性城市的典型建筑群中开展示范应用。
图1 项目研究思路 图2 项目研发装备
图3 项目成果工程应用 图4项目课题构成
图5 低成本地震动加速度传感模块
图6 建筑结构传感器优化布置工具箱
图7 基于机器深度学习方法的结构响应预测
图8 基于多目标匹配技术的代表性建筑结构地震损伤模式库搭建
图9 基于手机监测数据的建筑损伤评估方法
