一、前言
低空经济正在快速发展,无人机、低空感知、空间建模、遥感数据和人工智能等技术,已经广泛进入能源设施巡检、城市运行管理、智慧园区服务、环境监测和基础设施维护等领域。油气管线、储罐、站场、燃气管网、供热设施、输电线路、新能源场站和园区能源系统等,分布范围广、运行环境复杂,传统人工巡检面临效率、安全和数据连续性等方面的挑战。
“能源设施低空智能运维”微专业面向低空经济与智慧能源融合发展的新需求,突出无人机实践、空间建模、能源设施认知和数据分析应用。课程围绕能源设施巡检和智慧运维场景,设置无人机飞行、低空数据采集、三维建模、GIS/遥感数据识读、热成像分析、AI辅助分析与表达、综合项目展示等教学内容,培养面向新兴产业方向的实践能力和就业竞争力。
二、专业简介
能源设施低空智能运维微专业依托学校能源特色和储运与建筑工程学院相关教学基础,面向低空技术、智慧能源和城市空间应用场景,培养具有跨学科视野和实践能力的复合型应用人才。
本微专业设置5门课程,共15学分,修业年限为3个学期。课程从城市空间和无人机基础入手,逐步进入能源设施认知、低空数据分析和综合实践应用。
第一学期设置城市空间基础、无人机低空数据采集与空间建模,重点建立低空空间认知,训练无人机飞行、航拍采集和基础建模方法;
第二学期设置能源设施基础、能源设施数据分析与AI应用,重点认识油气、燃气、供热、电力、新能源等典型设施,训练图像、点云、热成像、GIS和AI辅助分析方法;
第三学期设置低空智能感知与能源运维综合实践,围绕校园、园区或典型能源设施场景完成综合项目训练。
课程学习成果包括无人机航拍成果、三维模型、GIS分析图、热成像分析图、3D打印模型、项目报告和汇报展示等。修读完成后,可面向低空经济、能源设施巡检、智慧园区运维、城市运行管理、测绘地理信息、环境监测、工程咨询和数字化管理等领域拓展发展方向。
三、培养目标
微专业面向低空经济、智慧能源和能源设施数字化运维需求,培养具备低空感知、空间建模、能源设施认知和数据分析应用能力的复合型应用人才。通过系统学习与实践训练,形成将无人机低空数据采集、空间信息表达和能源设施巡检需求相结合的基本能力,为低空经济、智慧能源、城市运行管理和相关数字化应用领域的发展奠定基础。
知识方面:了解低空经济、无人机应用、城市低空空间和能源设施运维的基本概念,认识油气、燃气、供热、电力、新能源等典型能源设施的基本构成、运行特点和巡检需求,理解低空技术在能源设施巡检、城市管理和智慧园区等场景中的应用价值。
能力方面:掌握无人机低空数据采集、航拍影像获取、基础空间建模、GIS/遥感数据识读、热成像图像分析和AI辅助表达等基本方法,具备对低空影像、点云、三维模型、热力图和空间分析成果进行初步处理、分析和展示的能力。
素质方面:具备跨学科学习意识、工程实践意识和团队协作能力,能够围绕典型应用场景完成从场景认知、数据采集、模型表达、问题分析到成果汇报的综合训练,形成面向新兴产业需求的实践能力、表达能力和持续学习能力。
四、课程设置
本微专业设置5门核心课程,共15学分,分3个学期开设。
课程安排一览表
学期 | 课程名称 | 学分 | 主要内容与实践成果 |
第一学期 | 城市空间基础 | 3 | 城市低空空间认知、航路与起降点分析、校园与园区空间观察 |
无人机低空数据采集与空间建模 | 3 | 无人机飞行、航拍采集、倾斜摄影、三维建模、3D打印成果展示 | |
第二学期 | 能源设施基础 | 3 | 油气、燃气、供热、电力、新能源设施认知,巡检对象与风险点分析 |
能源设施数据分析与AI应用 | 3 | 低空影像、热成像、点云、GIS空间分析和AI辅助表达 | |
第三学期 | 低空智能感知与能源运维综合实践 | 3 | 综合项目训练,形成模型、分析图、报告和汇报展示 |
第一学期
1. 城市空间基础,3学分
本课程面向低空经济和低空智能感知应用,介绍城市、校园、社区、园区和基础设施空间的基本构成,讲授地上空间、地下空间和低空空间之间的关系。课程不以传统建筑学理论为主,而是围绕无人机巡检、低空物流、航路规划、起降点布设、服务对象选择、障碍物避让和空间安全边界等问题展开。
课程内容包括城市空间认知、低空空间基础、校园与园区空间观察、设施标注、低空航路设想、起降点选择、可达性分析和可视域分析等。课程训练空间环境分析能力,为后续无人机实践和能源设施分析奠定基础。
2. 无人机低空数据采集与空间建模,3学分
本课程是微专业的核心实践课程。课程内容包括无人机基础认知、构件组成、简单组装与维护、飞行操作、航拍采集、倾斜摄影、点云或影像数据处理、自动化建模、模型修整和成果展示等。
课程实践包括无人机拆解或组装、基础飞行训练、校园航拍、小区域建模、模型修整和3D打印成果展示等任务。通过本课程训练,形成“能飞、能拍、能建一个简单模型、能展示一个空间成果”的基础能力,掌握低空数据从采集到表达的基本流程。
第二学期
3. 能源设施基础,3学分
本课程面向低空技术服务能源设施巡检和运维管理的需求,介绍储运管线与罐区、城市燃气、供热与暖通、电力设施、新能源场站和园区能源设施等典型对象,讲授能源设施的基本组成、运行原理、空间分布、管理要求、常见故障和巡检重点。
课程内容包括典型能源设施识别、能源设施运行基础、图纸与模型识读、常见风险点分析、巡检重点判断和低空巡检应用场景认知等。课程结合实验室参观、图纸识读、模型分析和场景任务训练,建立对能源设施基本形态、关键节点和巡检需求的认识。
4. 能源设施数据分析与AI应用,3学分
本课程面向能源设施监测、巡检和运维分析需求,介绍低空影像、红外热成像、热力图、点云、三维模型、GIS空间数据和基础环境监测数据的识读与初步分析方法,讲授AI工具在辅助识别、评价、图表生成和报告撰写中的应用。
课程内容包括巡检数据整理、图像识读、异常标注、热成像分析、GIS空间分析、AI辅助表达和成果汇报等。课程围绕红外图或热力图识读、GIS选址分析、可视域分析、可达性分析、坡度分析、风险点标注等任务开展训练,形成从“获得数据”到“理解数据、分析问题、提出建议”的基本能力。
第三学期
5. 低空智能感知与能源运维综合实践,3学分
本课程是微专业的综合实践课程,综合运用前四门课程所学知识,围绕校园能源设施、校区空间、能源站、管网系统、智慧园区或典型低空巡检场景,完成一个完整实践项目。
项目内容包括场景认知、资料解读、航拍采集、空间建模、数据分析、问题诊断、优化建议、成果完善和汇报答辩。项目成果包括无人机航拍成果、三维模型、GIS分析图、红外或热力分析图、3D打印模型、项目汇报PPT和简短技术报告等。课程完成从“看见场景”到“采集数据”,从“建立模型”到“分析问题”,再到“形成报告和展示成果”的完整训练。
五、教学安排
1. 修业年限
本微专业修业年限为3个学期。
建议本科四年制同学从第三学期,五年制同学从第三或者第五学期开始修读,以保证能够正常毕业。平均每学期有两门课程,学业负担相对较轻。课程与学校其他课程统一安排,不干扰正常上课秩序。
2. 授课方式
本微专业采用小班化教学,课堂讲授、案例分析、软件训练、分组实践和项目汇报相结合。理论课程主要安排在课堂进行,实践课程结合无人机飞行、数据采集、建模操作、3D打印和成果展示等环节开展。
3. 实践条件
课程依托校内实验室、校园空间、校区管网、能源设施沙盘、无人机设备、3D打印设备和数字建模平台开展教学。实践环节通过分组轮换、集中操作、教师指导和阶段成果检查等方式完成。
4. 成绩管理
课程考核采用过程性考核与成果性考核相结合的方式,重点评价课堂参与、实践操作、数据处理、模型表达、问题分析、团队协作和成果汇报。微专业课程成绩按照学校相关规定进行认定和管理。
微专业课程成绩以“微专业”属性显示在成绩单上,不纳入平均学分绩点的计算。
5. 退学
学生因学习兴趣转移等原因申请退出微专业时,须向微专业主办学院提出退出申请,经审核同意后正式退出。
六、学费
微专业实行学分制收费管理,课程费用按所选学分计费,学生中途退出或终止学业的,已缴纳的选课费不予退还。为鼓励学生修读微专业课程,对完成课程学习并取得证书者,学校给予减免10个学分学费的优惠。
其他事宜按照学校微专业管理办法以及有关规定执行。
七、学制、考核及证书
在主修专业毕业前修满本微专业培养方案规定的课程和学分,并达到课程考核要求后,由学校颁发微专业证书。
未达到微专业培养方案学分要求的,已修课程按照学校有关规定记入成绩单。
本微专业面向全校本科生招生,不限专业背景。欢迎对低空经济、能源设施巡检、智慧园区运维、城市运行管理等应用领域感兴趣,并希望掌握无人机低空数据采集、数字建模、GIS/遥感数据分析、热成像识读和AI辅助表达等方法的本科生报名。
本微专业适合希望拓展第二技能、提升实践能力、了解新兴产业方向、增强就业竞争力和未来发展选择的本科生修读。报名无需具备建筑学、能源工程或无人机专业基础,课程从基础认知和动手实践开始,逐步进入综合项目训练。
招生人数:30人(暂定,15人小班上课)。
招生年级:面向学校2025级和2024级(建筑学专业可放宽到2023级)的本科学生,文理背景的同学均可报名。
选拔方式:根据报名情况进行资格审核或面试考核,择优录取。
九、班级管理
1. 本微专业实行分散管理、集中学习。原有学籍和日常管理仍归属主修专业所在学院,微专业课程学习由开设单位统一安排。
2. 微专业建立负责人、课程教师、班主任和学业导师协同管理机制,做好课程学习、实践训练、项目成果和结业审核等工作。
十、报名办法及选拔方式
按照学校微专业招生工作安排统一报名,填写相关报名材料。学院根据报名情况进行资格审核或面试考核,择优录取。录取后,进入能源设施低空智能运维微专业学习。
具体报名时间、报名方式、选拔安排和录取结果以学校及学院通知为准。
宣讲会信息
时间:2026年6月15日 19:00
地点:工科D202
十一、联系咨询
联系人:亓晓琳 18561312804 王凌旭 15165258228 张峰 13061237093
电子邮箱: 20080026@upc.edu.cn
咨询QQ群:823449274

欢迎加入能源设施低空智能运维微专业,在低空经济与智慧能源交叉融合的新领域中学习无人机、空间建模、数据分析和能源设施巡检相关技能,拓展知识结构,提升实践能力,探索未来发展方向!
储运与建筑工程学院
2026年6月10日
第
学年校历