BAO Tengfei

姓名

包腾飞

性别

男

出生年月

1974年10月

职称

教授

毕业学校

河海大学

专业

水工结构工程

学位

博士

联系电话

83786706

电子邮件

baotf@hhu.edu.cn

个人简介

    包腾飞，男，教授，博士生导师，湖北黄冈人，江苏省杰出青年科学基金获得者，University of Illinois at Chicago访问学者。

 主要从事水工建筑物安全监控理论与方法、智慧水利技术等方面的研究。来先后主持或参与国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家科技支撑计划、教育部高等学校博士点基金、江苏省杰出青年基金等项目10余项。主持或参与三峡、小湾、锦屏、龙羊峡、李家峡、青铜峡、新安江等大型工程科研项目60多项。结合以上科研项目，先后获国家、省部级科技进步奖多项，其中国家二等奖3项，省部级一等奖4项、二等奖2项。以第一作者或通讯作者在《中国科学》、《岩土工程学报》、《水力发电学报》、《武汉大学学报》、《光子学报》、《光电子·激光》、《Journal of Computing in Civil Engineering, ASCE》、《Journal of Structural Engineering, ASCE》、《Sensors and Actuators A: Physical》、《Optical Engineering》等国内外重要学术刊物上发表学术论文190多篇。指导硕士、博士研究生80多名，指导的研究生中5人获得省级优秀学位论文、7人获得校级优秀学位论文，“在全国星光杯BIM设计挑战赛”、“首届全国水利行业BIM应用大赛”等竞赛中18名研究生获金、银奖，获河海大学、江苏省研究生教育改革成果奖各1项。

当前我国水利工程建设高峰已过，研究确保大量已建工程（大坝约9.8万座、泵站约9.5万座、水闸40多万座）的长期、安全、高效运行的理论和方法对规避灾难性事故发生、维护社会安定、保障工程充分发挥作用具有重要意义。水利工程在服役期间受环境、荷载等多种因素作用下，其结构健康状态不可避免地发生退化而产生结构病变。在此背景下，近年来紧跟水利科技发展，面向社会及行业对智慧水利的需求，以数字化、智能化为主线，融汇数字孪生及BIM技术，研究构建了水利工程数字孪生安全监控系统；结合国家重点研发计划，综合利用工业相机、工业镜头、计算机视觉理论，自主研发了一套基于计算机视觉的监测系统，该系统可实现非接触、远距离、高精度变形监测，同时具有应急监测快速响应、高效部署的特点；利用无人机（UAV）或水下无人潜航器（ROV）结构病害探测的海量数据，结合深度学习、迁移学习等人工智能和计算机视觉理论，研究构建了复杂背景下水工结构病害自动化、智能化识别方法，上述成果发表在国际高水平期刊《Measurement》、《Structural Health Monitoring》上。

研究方向

[1]水工建筑物安全监控理论与方法

[2]智慧水利技术（数字孪生及BIM技术的开发与应用）

[3]基于计算机视觉及人工智能的水工结构监测与探测技术

[4]水工结构光纤传感技术的开发及应用

[5]土石坝、拱坝静动力结构分析

荣誉与奖励

[1]获江苏省杰出青年基金

[2]入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”

[3]湖北省“楚天学者”讲座教授

[4]入选江苏省“333高层次人才培养工程”（中青年科学技术带头人）

[5]入选江苏省“十佳研究生导师团队”

[6]2020年度江苏省研究生教育改革成果二等奖

[7]2021年度河海大学教学成果一等奖

[8]国家科学技术进步二等奖（重大水工程服役风险评定与馈控的关键技术及其应用）

[9]国家科学技术进步二等奖（重大水工混凝土结构隐患病害检测与健康诊断研究）

[10]国家科学技术进步二等奖（大坝与坝基安全监控理论和方法及其应用研究）

[11]中国水力发电工程学会科技进步一等奖（碾压混凝土坝安全服役关键技术及应用

[12]江苏省科技进步一等奖（重大水工程运行风险分析和调控的成套理论及其应用）

[13]江苏省科技进步一等奖（重大水工混凝土结构隐患病害检测与健康诊断研究）

[14]中国职业安全健康协会科学技术一等奖（特大型水利水电工程施工重大事故控制及应急救援关键技术）

[15]福建省科技进步二等奖（混凝土面板堆石坝变形与渗流安全指标体系创建及其应用）

[16]教育部科技进步二等奖（碾压混凝土坝安全诊断与预警的关键技术及其应用）

[17]国家电网新源控股公司科技进步一等奖（抽水蓄能机组蜗壳与外包钢筋混凝土联合作用研究）

[18]张家港市科技进步一等奖（长江岸床稳定检测预警系统研究及应用）

代表性论文

[1]包腾飞*，李涧鸣，赵津磊. 基于POF-OTDR的混凝土坝裂缝定量监测及POF布设研究[J]. 中国科学:技术科学. 2019, 49(03): 343-350.

[2]包腾飞*，赵津磊，李涧鸣. 基于POF-OTDR的混凝土坝裂缝监测复用能力分析[J]. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2019, 52(08): 804-809.

[3]包腾飞*，李涧鸣，赵津磊. 开裂条件下塑料光纤的力光转换特性[J]. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2018, 51(11):1195-1200.

[4]包腾飞*，李涧鸣，赵津磊. 埋入式塑料光纤与混凝土间的应变传递分析[J]. 浙江大学学报(工学版). 2018, 52(12): 2341-2347.

[5]Bao Tengfei*, Li Jianming, Lu Yanfu, et al. IDE-MLSSVR-based back analysis method for multiple mechanical parameters of concrete dams[J]. Journal of Structural Engineering ，ASCE. 2020, 146(8): 4020155. DOI:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002602

[6]Bao Tengfei*, Li Jianming, Zhu Xi, Gu, Chongshi. Analysis of strain transfer between surface-bonded plastic optical fibers and concrete[J]. Optical Engineering. 2019, 58(2):027107.

[7]Bao Tengfei*, Saeed Karim Babanajad, Todd Alan Taylor, Farhad Ansari. Generalized Method and Monitoring Technique for Shear Strain Based Bridge Weigh in Motion. Journal of Bridge Engineering, ASCE. 2016,20(1): 04015029-1~04015029-13 

[8]Bao, Tengfei*; Zhao, Jinlei; Xu, Miao. Step edge detection method for 3D point clouds based on 2D range images. OPTIK. 2015,126(20):2706-2710

[9]Bao Tengfei*, Xu Miao, Chen Lan. Stability Analysis of Concrete Gravity Dam Foundation Based on Catastrophe Model of Plastic Strain Energy. Procedia Engineering, 28 (2012):825 ~830

[10]Bao Tengfei*, Xu Baosong, Zheng Xueqing. Hybrid method of limit equilibrium and finite element internal force for analysis of arch dam stability against sliding. Science China - Technological Sciences, 2011, 54(4): 793–798

[11]Li Yangtao, Bao Tengfei*, Xu Bo, et al. A deep residual neural network framework with transfer learning for concrete dams patch-level crack classification and weakly-supervised localization[J]. Measurement. 2022, 188:   110641.DOI:10.1016/j.measurement.2021.110641

[12]Li Yangtao, Bao Tengfei*, Gao Zhixin, et al. A new dam structural response estimation paradigm powered by deep learning and transfer learning techniques[J]. Structural Health Monitoring. 2021: 184969972.DOI:10.1177/14759217211009780

[13]Shu Xiaosong, Bao Tengfei*, Hu Yuhan, et al. Camera calibration method using synthetic speckle pattern with an improved gray wolf optimizer algorithm[J]. Applied Optics. 2021, 60(34): 10477-10489.

[14]Li Hui, Bao Tengfei*, Cao Enhua, et al. A Novel Damage Sensitive Feature Extraction Method of the Concrete Dam[J]. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering. 2021: 1-14.

[15]Zhu Xi, Bao Tengfei*, Yeoh J K, et al. Enhancing dam safety evaluation using dam digital twins[J]. Structure and Infrastructure Engineering. 2021: 1-17.

[16]Shu Xiaosong, Bao Tengfei*, Li Yangtao, et al. VAE-TALSTM: a temporal attention and variational autoencoder-based long short-term memory framework for dam displacement prediction[J]. Engineering With Computers. 2021: 1-16.

[17]Zhu Zheng, Bao Tengfei*, Hu Yuhan, et al. A Novel Method for Fast Positioning of Non-Standardized Ground Control Points in Drone Images[J]. Remote Sensing. 2021, 13(15): 2849. DOI:10.3390/rs13152849

[18]Shu Xiaosong, Bao Tengfei*, Xu R, et al. Dam anomaly assessment based on sequential variational autoencoder and evidence theory[J]. Applied Mathematical Modelling. 2021, 98: 576-594.

[19]Zhu Xi, Bao Tengfei*, Yu Hong. Utilizing Building Information Modeling and Visual Programming for Segment Design and Composition. Journal of Computing In Civil Engineering, ASCE,2020, 34(4): 04020024-1~13

[20]Li Hui, Bao Tengfei*, Gu Chongshi, et al. Vibration feature extraction based on the improved variational mode decomposition and singular spectrum analysis combination algorithm[J]. Advances in Structural Engineering. 2019, 22(7): 1519-1530.

（*为通讯作者）

研究项目

国家级/省部级项目

 （1）国家自然科学基金重点项目子题，特高坝与近坝山体异常变形驱动机制及安全防控理论和方法，主持

 （2）国家自然科学基金面上项目，环境激励下基于压电陶瓷的水工混凝土结构损伤探测方法研究，主持

 （3）江苏省杰出青年基金，基于塑料光纤的混凝土坝裂缝探测与监测理论和方法，主持

 （4）国家自然科学基金面上项目，基于POF-OTDR的分布式混凝土坝裂缝传感理论和方法，主持

 （5）国家自然科学基金重点项目子题，多因素协同作用下混凝土坝长效服役的理论与方法，主持

 （6）教育部新世纪优秀人才支持计划项目，基于光纤光栅的水工结构健康诊断关键技术，主持

 （7）教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目，基于OTDR的混凝土坝分布式裂缝传感理论和方法，主持

 （8）国家自然科学基金项目，混凝土坝裂缝演变规律及转异诊断非线性理论与方法，主持

 （9）水文水资源与水利工程科学国家重点实验室基金项目，混凝土坝裂缝失稳诊断非线性理论与方法，主持

 （10）国家重点研发计划专题，堰塞湖险情应急监控与预警技术研究，主持

 （11）国家‘十一五’科技支撑计划课题，水利水电工程施工重大事故危险源监测预警技术研究，主持

 （12）国家‘十一五’科技支撑计划课题专题，基于风险的大坝安全评价技术开发，主持

工程科研项目

(1)基于BIM的输水隧洞复杂空间曲线钢衬制作安装分段软件开发

(2)基于BIM的隧道通用管片排版及纠偏设计软件开发

(3)基于BIM的平原软土群桩基础超宽弧形门闸站组合结构关键技术研究

(4)BIM技术在洪蓝船闸设计中的应用研究

(5)泵站流道钢衬变形光纤监测技术研究

(6)基于光纤传感技术的马山强排泵站施工期变形与温度场实时监控与反馈

(7)河南五岳抽水蓄能电站水库面板堆石坝静动力有限元计算分析

(8)河口村面板堆石坝三维有限元静动力分析

(9)甘肃省酒泉市肃州区洪水河水库沥青心墙坝有限元仿真计算

(10)甘肃省甘南引洮（博）济合供水工程心墙堆石坝三维有限元静动力分析

(11)甘肃省灵台县达溪河新集水库土坝有限元分析

(12)锦屏一级水电站施工期及初期蓄水大坝安全监测分析与反分析

(13)龙羊峡大坝观测资料分析大坝工作性态分析及反分析

(14)丹江口大坝加高工程蓄水安全反馈分析

(15)中山河节制闸底轴下卧闸门结构应力分析

(16)上海市宝山区新石洞水闸闸室整体三维有限元分析

(17)龙羊峡水库高水位运行大坝工作性态分析

(18)遂昌清水源水库拱坝动力及拱肩稳定分析

(19)构皮滩拱坝结构运行性态反馈分析

(20)QBT拱坝超载能力、渗流性态与保温效果研究

(21)甘肃巴家咀水库大坝渗流稳定分析

(22)拱坝超深强透水贯穿性断层渗流特性及其影响研究

(23)李家峡拱坝坝体与坝基三维渗流有限元分析

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