《福建日?qǐng)?bào)》2025年12月22日08版

核心提示

　　當(dāng)前，數(shù)智化技術(shù)正系統(tǒng)性提升各領(lǐng)域安全風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防、監(jiān)測(cè)與應(yīng)急處置能力。

　　“十四五”以來(lái)，福建實(shí)施數(shù)字福建升級(jí)版工程，加快推進(jìn)數(shù)字化全面賦能經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展，持續(xù)推動(dòng)數(shù)字賦能千行百業(yè)。如今，各種數(shù)智化技術(shù)廣泛運(yùn)用于各種場(chǎng)景的安全領(lǐng)域，構(gòu)建起更精準(zhǔn)、更高效的安全防護(hù)體系。

　　近日，記者實(shí)地探訪(fǎng)發(fā)現(xiàn)，從能自主學(xué)習(xí)的隧道“AI醫(yī)生”，到為建筑做“數(shù)字CT”的檢測(cè)平臺(tái)，再到監(jiān)測(cè)尾礦庫(kù)壩體毫米級(jí)位移的系統(tǒng)，一系列人工智能技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷訓(xùn)練，練就“智慧之眼”，變身多能的“數(shù)字哨兵”，展現(xiàn)出用科技守護(hù)生命與財(cái)產(chǎn)安全的全新圖景。

AI“鷹眼”快速找出隧道病害

　　12月10日，全國(guó)第一屆綜合交通運(yùn)輸大模型智能體創(chuàng)新應(yīng)用大賽總決賽落幕，由福建省高速技術(shù)咨詢(xún)有限公司研發(fā)的“隧道表觀(guān)病害智能檢測(cè)識(shí)別智能體”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“智能體”）在眾多參賽項(xiàng)目中脫穎而出，榮獲大賽三等獎(jiǎng)。

　　為高速公路上的隧道“看病”，這可不是輕松活。

　　“在隧道漫長(zhǎng)的運(yùn)營(yíng)期內(nèi)，襯砌開(kāi)裂、破損等病害難以避免。之前的隧道‘診療’經(jīng)歷了兩個(gè)階段：最初時(shí)需要檢測(cè)人員借助登高車(chē)并攜帶數(shù)十斤重的檢測(cè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，檢測(cè)一公里需要花費(fèi)兩三個(gè)小時(shí)；此外，依靠人眼和經(jīng)驗(yàn)識(shí)別病害，存在工作效率低、漏檢率高、通行干擾大、安全風(fēng)險(xiǎn)高等痛點(diǎn)。”福建省高速技術(shù)咨詢(xún)有限公司隧道事業(yè)部技術(shù)副主管曾生臻說(shuō)。

　　2018年前后，隨著隧道自動(dòng)檢測(cè)車(chē)的投用，高速隧道巡檢進(jìn)入第二階段：由隧檢車(chē)采集圖像，它就像一臺(tái)“聽(tīng)診器”，車(chē)頂搭載了16臺(tái)工業(yè)面陣相機(jī)、LED燈以及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，以80公里的時(shí)速在隧道里飛馳的同時(shí)，可以采集到隧道的圖片信息，然后通過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員人工識(shí)別，從逐幀照片中提取病害，但識(shí)別工作效率低、漏檢率高。以一座3公里長(zhǎng)的隧道為例，完成一次全面人工巡檢，往往需要數(shù)人連續(xù)工作數(shù)日，而福建高速公路有1600多座隧道，總長(zhǎng)度2200多公里，每年需要人工識(shí)別的照片達(dá)1.6億張。

　　隧檢車(chē)就像一臺(tái)“聽(tīng)診器”，車(chē)頂搭載了16臺(tái)工業(yè)面陣相機(jī)、LED燈以及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，可以快速采集到隧道的表觀(guān)圖片數(shù)據(jù)。（資料圖片）

　　隨著智能檢測(cè)算法的運(yùn)用，隧道巡檢迎來(lái)效率和準(zhǔn)確度的躍升。“智能檢測(cè)算法可對(duì)采集的圖像進(jìn)行預(yù)處理，能自適應(yīng)調(diào)整、曝光修正，并自動(dòng)校正角度、去除模糊，利用圖像拼接算法，拼接隧道表面圖片，形成一整幅隧道壁全景圖，清晰展示細(xì)微病害。”福建省高速技術(shù)咨詢(xún)有限公司創(chuàng)新研發(fā)事業(yè)部副經(jīng)理肖建卿介紹。

　　病害識(shí)別效率得到巨大提升，但挑戰(zhàn)同樣存在?，F(xiàn)有智能檢測(cè)算法在復(fù)雜隧道環(huán)境中適應(yīng)能力有限，識(shí)別準(zhǔn)確率不高、模型更新依賴(lài)人工，對(duì)于高速公路隧道表觀(guān)病害這種專(zhuān)業(yè)、復(fù)雜的識(shí)別任務(wù)，一般模型需要專(zhuān)業(yè)的工程師人工逐幀檢查標(biāo)注2萬(wàn)張以上的圖片。

　　如何讓“診斷”更智慧？“智能體”應(yīng)運(yùn)而生。

　　“可以把它比作一位可自主學(xué)習(xí)的高精度視覺(jué)診斷專(zhuān)家，依托先進(jìn)的人工智能視覺(jué)模型和多個(gè)不同模型對(duì)不同病害類(lèi)型的檢出率差異，構(gòu)建存疑數(shù)據(jù)自動(dòng)標(biāo)注分類(lèi)系統(tǒng)，最少僅需人工完成初始500張圖像的標(biāo)注，之后所有圖像均可由系統(tǒng)自動(dòng)標(biāo)注。更重要的是，模型還具備持續(xù)進(jìn)化能力，能在極少人工干預(yù)下實(shí)現(xiàn)自主迭代與優(yōu)化。”肖建卿表示，與傳統(tǒng)人工檢測(cè)方法相比，識(shí)別效率提升10倍以上，并能快速輸出標(biāo)準(zhǔn)化識(shí)別清單，列出病害位置、類(lèi)型等信息。

　　目前，該系統(tǒng)已在福建高速多個(gè)隧道投入使用。以寨頭隧道為例：過(guò)去10公里隧道檢測(cè)需兩天人工工作量，現(xiàn)在僅需1小時(shí)即可完成；對(duì)裂縫、滲水等關(guān)鍵病害的識(shí)別準(zhǔn)確率超過(guò)90%。

給建筑做“數(shù)字”體檢

　　近日，福州市中山路中山大院東苑辦公樓，這座已有40年歷史的6層磚混結(jié)構(gòu)樓迎來(lái)了加固修繕后的再次安全檢測(cè)。

　　福建建投集團(tuán)權(quán)屬省建科院鑒定所黨支部書(shū)記、所長(zhǎng)浦滬軍與同事們帶著工具一起為這棟老樓做體檢。

　　“這是數(shù)字回彈儀，通過(guò)對(duì)承重柱的水平?jīng)_擊得出回彈值，從而推定出混凝土強(qiáng)度，回彈值越高，說(shuō)明混凝土強(qiáng)度越大，檢測(cè)顯示混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)。”

　　“這是鋼筋掃描儀，你可以把它看作是醫(yī)院里的CT，用于檢測(cè)內(nèi)部鋼筋的位置、規(guī)格。”

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　　浦滬軍和同事們一邊檢測(cè)著，一邊介紹著這些工具的作用和用法。

　　像檢測(cè)這樣一棟樓，檢測(cè)人員需要用到的檢測(cè)設(shè)備可能得有10余套。“房屋安全其實(shí)包含兩個(gè)方面，一方面是房屋承重安全；另一方面則是使用安全，如水電線(xiàn)路、外墻脫落等。”浦滬軍說(shuō)，像東苑辦公樓這樣的老樓，普遍存在這些問(wèn)題：歷史上使用過(guò)程中可能存在局部改造或自然老化對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的損傷，以及抗震性能較弱等。

　　浦滬軍一邊做著各項(xiàng)檢測(cè)，一邊從包里取出了平板電腦，在上面不斷點(diǎn)擊、滑動(dòng)著：“以往，我們經(jīng)常會(huì)碰到建筑原始圖紙缺失的問(wèn)題，這時(shí)候我們就需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人工測(cè)繪、手繪草圖，再通過(guò)電腦畫(huà)成圖紙，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，重復(fù)性勞動(dòng)較多，還容易出錯(cuò)，需反復(fù)到現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)。”

　　如今，浦滬軍在手機(jī)或平板上就可以現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)下房屋平面圖。“得益于這套建筑檢測(cè)鑒定全流程數(shù)字化平臺(tái)，我們就可以現(xiàn)場(chǎng)繪制出三維結(jié)構(gòu)圖，并把各檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)錄入，最終生成建筑信息模型，相當(dāng)于為這棟樓制作‘數(shù)字病例’和‘數(shù)字身份證’。”浦滬軍說(shuō)。

　　除了常規(guī)建筑，人工智能、數(shù)字孿生技術(shù)等為福建文物保護(hù)提供了全新范式；在監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，傳感器網(wǎng)絡(luò)與AI算法還能實(shí)時(shí)感知建筑及周邊環(huán)境的細(xì)微變化，預(yù)警潛在風(fēng)險(xiǎn)；在修繕環(huán)節(jié)，機(jī)器學(xué)習(xí)還能分析材料老化機(jī)理，為精準(zhǔn)干預(yù)提供數(shù)據(jù)支撐；甚至大型建筑的物理平移，也能依靠智能算法模擬推演，實(shí)現(xiàn)安全位移。

　　在200多公里外的廈門(mén)湖里區(qū)殿前街道，浦滬軍所在的省建科院房屋體檢團(tuán)隊(duì)，正在這里牽頭開(kāi)展一項(xiàng)對(duì)5000多棟建筑進(jìn)行體檢的復(fù)雜任務(wù)。

　　“殿前街道內(nèi)建筑類(lèi)型多樣，不少還是有一定歷史的老舊建筑，其外墻裝飾面層開(kāi)裂、空鼓、剝落等病害檢測(cè)成為一項(xiàng)重要體檢內(nèi)容。”浦滬軍表示，外墻裝飾面開(kāi)裂空鼓檢測(cè)，以往由“蜘蛛人”或者搭腳手架人工完成，效率不高，并且存在安全風(fēng)險(xiǎn)。如今，爬墻機(jī)器人與高分辨率的光學(xué)及熱成像掃描無(wú)人機(jī)的加入，讓這項(xiàng)檢測(cè)迎來(lái)質(zhì)的飛躍。

　　省建科院房屋體檢團(tuán)隊(duì)使用無(wú)人機(jī)和爬墻機(jī)器人對(duì)建筑外墻裝飾面開(kāi)裂空鼓情況作檢測(cè)。溫昭云 攝

　　在檢測(cè)人員的操作下，爬墻機(jī)器人吸附外墻向上攀爬，開(kāi)啟了上墻檢測(cè)之路，旁邊的無(wú)人機(jī)也騰空而起。

　　“爬墻機(jī)器人在墻壁吸附和移動(dòng)的基礎(chǔ)上集成了聲紋或雷達(dá)波無(wú)損檢測(cè)功能，其自帶的自動(dòng)化機(jī)械小錘敲擊外墻面層表面，記錄敲擊回波聲紋；無(wú)人機(jī)的紅外熱成像掃描則記錄了密實(shí)與空鼓面層表面溫度場(chǎng)差異。”浦滬軍介紹，機(jī)器人或無(wú)人機(jī)會(huì)將外墻檢測(cè)信息傳回，通過(guò)AI算法分析，可以綜合判斷外墻面層存在的疑似異常區(qū)域，再結(jié)合有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員人工復(fù)查，從而實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)識(shí)別。

　　隨著高質(zhì)量推進(jìn)城市更新時(shí)代的到來(lái)，作為城市更新前提的房屋安全體檢越發(fā)重要，而數(shù)字化的賦能運(yùn)用，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)常規(guī)建筑和特殊建筑檢測(cè)的精準(zhǔn)高效與全生命周期的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理，也讓建筑“醫(yī)生”的“診療”水平不斷提高，為城市更新注入了科技力量。

尾礦庫(kù)安全，盡在AI掌握中

　　近日，在福建馬坑礦業(yè)有限公司調(diào)度室內(nèi)，智能化信息化系統(tǒng)負(fù)責(zé)人林友清正通過(guò)尾礦庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)時(shí)查看尾礦庫(kù)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)值，“水是礦山尾礦庫(kù)安全的關(guān)鍵因素，所以對(duì)水位的監(jiān)測(cè)是重點(diǎn)，這個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)水位與預(yù)警值相差4.27米，這是安全的”。

　　尾礦庫(kù)作為礦山企業(yè)的高勢(shì)能人造危險(xiǎn)源，一旦發(fā)生潰壩事故，不但會(huì)嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。

　　2022年前，尾礦庫(kù)巡查卻是另外一番模樣。“8個(gè)小時(shí)一班，每班都需要2人巡查，因?yàn)槲驳V庫(kù)面積大，巡檢人員還需要騎著摩托車(chē)巡查壩體與周邊。就這樣，一次巡查也要花一個(gè)多小時(shí)。”林友清說(shuō)。

　　針對(duì)礦山尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警的需求，福建省冶金工業(yè)設(shè)計(jì)院有限公司自主研發(fā)了尾礦庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，填補(bǔ)了行業(yè)在尾礦庫(kù)數(shù)智化安全管控方面的技術(shù)應(yīng)用空白。

　　“系統(tǒng)部署多種高精度傳感器，對(duì)尾礦庫(kù)壩體位移、浸潤(rùn)線(xiàn)、庫(kù)水位、干灘長(zhǎng)度等關(guān)鍵參數(shù)開(kāi)展實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，例如配備的高精度GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）位移傳感器，可實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)的壩體微小位移監(jiān)測(cè)。”福建省冶金工業(yè)設(shè)計(jì)院有限公司工業(yè)安全數(shù)智中心工程師李驍騏介紹。

　　林友清對(duì)去年底發(fā)生的一次預(yù)警印象深刻，當(dāng)時(shí)傳感器顯示壩體出現(xiàn)內(nèi)部位移，并觸發(fā)藍(lán)色預(yù)警，工作人員立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)檢，并請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士分析原因，“該點(diǎn)壩體確已出現(xiàn)內(nèi)部位移，但經(jīng)過(guò)綜合系統(tǒng)分析，屬于正常變形范圍，未發(fā)生異常”。

　　作為影響尾礦庫(kù)安全的關(guān)鍵因素，任何一次水?dāng)?shù)據(jù)的異常變化都會(huì)引起重點(diǎn)關(guān)注。尤其在雨季，提前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)降雨情況能為尾礦庫(kù)安全保障帶來(lái)明顯成效。

　　李驍騏說(shuō)，這套安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一大創(chuàng)新就在于此。“系統(tǒng)創(chuàng)新引入水汽反演模塊，利用 GNSS設(shè)備接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)逆求大氣中水汽含量及分布，可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)尾礦庫(kù)庫(kù)區(qū)未來(lái)兩小時(shí)的降水情況，為強(qiáng)降雨引發(fā)的尾礦庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)防控提供精準(zhǔn)氣象依據(jù)。”

　　如今，每年汛期，福建馬坑礦業(yè)都能通過(guò)尾礦庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的降雨預(yù)報(bào)提前調(diào)節(jié)庫(kù)內(nèi)水位，平安度過(guò)汛期或者強(qiáng)降雨天氣。

　　不僅如此，尾礦庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的調(diào)洪演算、穩(wěn)定性分析等模塊均為礦山尾礦庫(kù)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)支撐。

　　“現(xiàn)在，人工巡查壓力小了，頻次也不用那么高了，帶上手機(jī)就能采集數(shù)據(jù)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，安全系數(shù)直線(xiàn)上升。”林友清笑道。

　　目前，該套系統(tǒng)已在省內(nèi)外23個(gè)礦山尾礦庫(kù)使用，在國(guó)務(wù)院國(guó)資委主辦的首屆“國(guó)企數(shù)字場(chǎng)景創(chuàng)新專(zhuān)業(yè)賽”中榮獲產(chǎn)業(yè)協(xié)同類(lèi)二等獎(jiǎng)。

　　除了賦能尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)，目前我省還有更多數(shù)智化技術(shù)、設(shè)備運(yùn)用到礦山其他方面的安全場(chǎng)景，不斷推動(dòng)礦山安全管理水平提升。