推著智慧「小車」給全世界的地下管網做「CT」 給同濟大學點贊！

圖說：「小設備」在地下管網檢測中發揮了大作用  來源/同濟大學課題組提供

一台如同超市推車大小的手扶車，配上電腦和感測器，當它置身於地鐵隧道之中時，周圍的一切盡收「眼」底：哪裡有細微的裂縫，哪裡有輕聲的滲漏，哪裡的電路有老化跡象……全部在掌握之中。同濟大學土木工程學院李曉軍牽頭的城市地下基礎設施全壽命安全狀態快速採集技術與設備研發，近日榮獲2017年度上海科學技術獎技術發明獎一等獎。正是在這項技術發明的基礎上，同濟大學已發布世界上首個自主研發的開源基礎設施全壽命信息集成共享平台。

傳統技術難適應新要求

「我們用智能化的手段，為城市地下基礎設施實現了全覆蓋的『望、聞、問、切』，一台設備可以診斷地下設施的全部安全隱患及壽命」，李曉軍教授如此解釋他的這項技術。

中國的城市化近年來飛速推進，地鐵、隧道、城市管網等城市地下基礎設施日益增多，其建設與運營全壽命安全狀態倍受關注，亟需對其進行高效監測、檢測和評估。然而，在我們的日常生活中，卻常常出現這樣的尷尬：這幾天鋪水管，過幾天又修煤氣，由於分屬不同的公用單位，道路時時被「開膛破肚」影響出行。顯然，傳統的管理體制和技術已經不適應城市基礎設施的安全需求。

誤差率達國際領先水平

李曉軍介紹，他的這套「全壽命安全體系」共分三個層次，首先是拿出解決方案，拿出了非接觸監測技術。他的團隊針對建設期地下基礎設施，創新性地發明了複雜環境下基礎設施施工工況圖像遙測技術，部署靈活，誤差率小於2%，開挖深度測量誤差小於5%；發明了隧道施工圖像亞像素、人工智慧提取技術，解決了煙塵潮濕環境下隧道開挖面信息精細化採集的難題，能夠自動精細化識別結構面幾何信息、圍岩質量和岩體地質強度指標GSI，誤差率達到國際領先水平。

「小車」會「十八般武藝」

有了技術，還要拿出設備，靠什麼設備去進行非接觸監測呢？其次，他的團隊就開發出那款地下隧道內的手扶車，它具備了地下結構特徵識別高精度快速檢測成套技術，突破了現有隧道病害檢測精度不足、覆蓋不全、人工識圖的難題。別看車不大，卻「十八般武藝，樣樣精通」，它採用特徵識別、亞像素識別技術，將隧道襯砌裂縫測量精度由0.2毫米提高到0.1毫米，並且實現全自動化檢測裂縫、接縫、滲漏水等多種指標；它同時採用無累積誤差的高精度定位技術、窄波段紅外圖像高速採集技術、特徵識別與機器學習技術，解決了移動狀態下定位、高速成像以及多指標病害檢測的難題。

構建一個智慧服務平台

最後，李曉軍將技術、監測結果等信息彙集起來，構建了一個智慧服務平台，該平台制訂了地下基礎設施的統一數據標準，達到了地下基礎設施勘察、設計、施工、監測與養護全生命周期數據的集成管理，通過統計分析、空間分析、數值分析等數據分析技術，實現了地下基礎設施的智慧決策與服務，填補了國際上的空白。

據介紹，該成果已成功應用於上海、南京、廣州、瀋陽、南昌、昆明等地區的越江隧道、地鐵隧道等眾多大型城市地下基礎設施的建設和運營中，如上海長江隧橋、上海軌道交通12號線、南京地鐵、南昌地鐵、瀋陽地鐵等工程。近三年產生直接經濟效益 2030萬元，間接經濟效益 13700萬元，合計創造經濟效益 15730萬元。

建聯盟為智慧城市鋪路

讓李曉軍興奮的不僅僅是這項技術產生的效益，更讓他激動的是，依託這項技術發明，同濟大學建立了第一個「中國智慧基礎設施聯盟」，同時發布全球第一個自主研發的開源基礎設施全壽命信息集成共享平台。聯盟內有中國企業，也有國際企業，可免費使用平台信息。平台則如同基礎設施的「網上超市」，能夠實時、高效、完整地整合工程中的信息流，基於統一數據標準，融合圖形數據和工程數據，並藉助先進、高效、準確的數據採集技術和強大、快速、穩定的數據處理核心，實現工程管理上的分析、應用和決策一體化功能，進而推進工程大數據的共享和挖掘，最終確保工程信息流全壽命周期下的完整暢通。

李曉軍說：「這意味著，我們這項成果是為真正智慧城市鋪路。而當它在國外某著名大都市落地生根的時候，標誌著不僅有『中國製造』、『中國智造』，更有中國技術走向世界。」

新民晚報記者 張炯強

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！