《福建日報》2025年12月22日08版

核心提示

　　當前，數(shù)智化技術正系統(tǒng)性提升各領域安全風險的預防、監(jiān)測與應急處置能力。

　　“十四五”以來，福建實施數(shù)字福建升級版工程，加快推進數(shù)字化全面賦能經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展，持續(xù)推動數(shù)字賦能千行百業(yè)。如今，各種數(shù)智化技術廣泛運用于各種場景的安全領域，構建起更精準、更高效的安全防護體系。

　　近日，記者實地探訪發(fā)現(xiàn)，從能自主學習的隧道“AI醫(yī)生”，到為建筑做“數(shù)字CT”的檢測平臺，再到監(jiān)測尾礦庫壩體毫米級位移的系統(tǒng)，一系列人工智能技術經(jīng)過不斷訓練，練就“智慧之眼”，變身多能的“數(shù)字哨兵”，展現(xiàn)出用科技守護生命與財產(chǎn)安全的全新圖景。

AI“鷹眼”快速找出隧道病害

　　12月10日，全國第一屆綜合交通運輸大模型智能體創(chuàng)新應用大賽總決賽落幕，由福建省高速技術咨詢有限公司研發(fā)的“隧道表觀病害智能檢測識別智能體”（以下簡稱“智能體”）在眾多參賽項目中脫穎而出，榮獲大賽三等獎。

　　為高速公路上的隧道“看病”，這可不是輕松活。

　　“在隧道漫長的運營期內(nèi)，襯砌開裂、破損等病害難以避免。之前的隧道‘診療’經(jīng)歷了兩個階段：最初時需要檢測人員借助登高車并攜帶數(shù)十斤重的檢測設備現(xiàn)場檢測，檢測一公里需要花費兩三個小時；此外，依靠人眼和經(jīng)驗識別病害，存在工作效率低、漏檢率高、通行干擾大、安全風險高等痛點。”福建省高速技術咨詢有限公司隧道事業(yè)部技術副主管曾生臻說。

　　2018年前后，隨著隧道自動檢測車的投用，高速隧道巡檢進入第二階段：由隧檢車采集圖像，它就像一臺“聽診器”，車頂搭載了16臺工業(yè)面陣相機、LED燈以及慣性導航系統(tǒng)，以80公里的時速在隧道里飛馳的同時，可以采集到隧道的圖片信息，然后通過專業(yè)技術人員人工識別，從逐幀照片中提取病害，但識別工作效率低、漏檢率高。以一座3公里長的隧道為例，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，總長度2200多公里，每年需要人工識別的照片達1.6億張。

　　隧檢車就像一臺“聽診器”，車頂搭載了16臺工業(yè)面陣相機、LED燈以及慣性導航系統(tǒng)，可以快速采集到隧道的表觀圖片數(shù)據(jù)。（資料圖片）

　　隨著智能檢測算法的運用，隧道巡檢迎來效率和準確度的躍升。“智能檢測算法可對采集的圖像進行預處理，能自適應調(diào)整、曝光修正，并自動校正角度、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，清晰展示細微病害。”福建省高速技術咨詢有限公司創(chuàng)新研發(fā)事業(yè)部副經(jīng)理肖建卿介紹。

　　病害識別效率得到巨大提升，但挑戰(zhàn)同樣存在?，F(xiàn)有智能檢測算法在復雜隧道環(huán)境中適應能力有限，識別準確率不高、模型更新依賴人工，對于高速公路隧道表觀病害這種專業(yè)、復雜的識別任務，一般模型需要專業(yè)的工程師人工逐幀檢查標注2萬張以上的圖片。

　　如何讓“診斷”更智慧？“智能體”應運而生。

　　“可以把它比作一位可自主學習的高精度視覺診斷專家，依托先進的人工智能視覺模型和多個不同模型對不同病害類型的檢出率差異，構建存疑數(shù)據(jù)自動標注分類系統(tǒng)，最少僅需人工完成初始500張圖像的標注，之后所有圖像均可由系統(tǒng)自動標注。更重要的是，模型還具備持續(xù)進化能力，能在極少人工干預下實現(xiàn)自主迭代與優(yōu)化。”肖建卿表示，與傳統(tǒng)人工檢測方法相比，識別效率提升10倍以上，并能快速輸出標準化識別清單，列出病害位置、類型等信息。

　　目前，該系統(tǒng)已在福建高速多個隧道投入使用。以寨頭隧道為例：過去10公里隧道檢測需兩天人工工作量，現(xiàn)在僅需1小時即可完成；對裂縫、滲水等關鍵病害的識別準確率超過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)構樓迎來了加固修繕后的再次安全檢測。

　　福建建投集團權屬省建科院鑒定所黨支部書記、所長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，通過對承重柱的水平?jīng)_擊得出回彈值，從而推定出混凝土強度，回彈值越高，說明混凝土強度越大，檢測顯示混凝土強度達標。”

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

　　……

　　浦滬軍和同事們一邊檢測著，一邊介紹著這些工具的作用和用法。

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

　　浦滬軍一邊做著各項檢測，一邊從包里取出了平板電腦，在上面不斷點擊、滑動著：“以往，我們經(jīng)常會碰到建筑原始圖紙缺失的問題，這時候我們就需要現(xiàn)場進行人工測繪、手繪草圖，再通過電腦畫成圖紙，花費時間較長，重復性勞動較多，還容易出錯，需反復到現(xiàn)場核對。”

　　如今，浦滬軍在手機或平板上就可以現(xiàn)場畫下房屋平面圖。“得益于這套建筑檢測鑒定全流程數(shù)字化平臺，我們就可以現(xiàn)場繪制出三維結(jié)構圖，并把各檢測數(shù)據(jù)實時錄入，最終生成建筑信息模型，相當于為這棟樓制作‘數(shù)字病例’和‘數(shù)字身份證’。”浦滬軍說。

　　除了常規(guī)建筑，人工智能、數(shù)字孿生技術等為福建文物保護提供了全新范式；在監(jiān)測領域，傳感器網(wǎng)絡與AI算法還能實時感知建筑及周邊環(huán)境的細微變化，預警潛在風險；在修繕環(huán)節(jié)，機器學習還能分析材料老化機理，為精準干預提供數(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，實現(xiàn)安全位移。

　　在200多公里外的廈門湖里區(qū)殿前街道，浦滬軍所在的省建科院房屋體檢團隊，正在這里牽頭開展一項對5000多棟建筑進行體檢的復雜任務。

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

　　省建科院房屋體檢團隊使用無人機和爬墻機器人對建筑外墻裝飾面開裂空鼓情況作檢測。溫昭云 攝

　　在檢測人員的操作下，爬墻機器人吸附外墻向上攀爬，開啟了上墻檢測之路，旁邊的無人機也騰空而起。

　　“爬墻機器人在墻壁吸附和移動的基礎上集成了聲紋或雷達波無損檢測功能，其自帶的自動化機械小錘敲擊外墻面層表面，記錄敲擊回波聲紋；無人機的紅外熱成像掃描則記錄了密實與空鼓面層表面溫度場差異。”浦滬軍介紹，機器人或無人機會將外墻檢測信息傳回，通過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)驗的技術人員人工復查，從而實現(xiàn)高效、精準識別。

　　隨著高質(zhì)量推進城市更新時代的到來，作為城市更新前提的房屋安全體檢越發(fā)重要，而數(shù)字化的賦能運用，不僅實現(xiàn)了對常規(guī)建筑和特殊建筑檢測的精準高效與全生命周期的動態(tài)監(jiān)測管理，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)負責人林友清正通過尾礦庫安全風險預警系統(tǒng)，實時查看尾礦庫各項監(jiān)測數(shù)值，“水是礦山尾礦庫安全的關鍵因素，所以對水位的監(jiān)測是重點，這個監(jiān)測點水位與預警值相差4.27米，這是安全的”。

　　尾礦庫作為礦山企業(yè)的高勢能人造危險源，一旦發(fā)生潰壩事故，不但會嚴重威脅人民生命財產(chǎn)安全，還會對生態(tài)環(huán)境造成巨大破壞。

　　2022年前，尾礦庫巡查卻是另外一番模樣。“8個小時一班，每班都需要2人巡查，因為尾礦庫面積大，巡檢人員還需要騎著摩托車巡查壩體與周邊。就這樣，一次巡查也要花一個多小時。”林友清說。

　　針對礦山尾礦庫安全監(jiān)測與預警的需求，福建省冶金工業(yè)設計院有限公司自主研發(fā)了尾礦庫安全風險預警系統(tǒng)，填補了行業(yè)在尾礦庫數(shù)智化安全管控方面的技術應用空白。

　　“系統(tǒng)部署多種高精度傳感器，對尾礦庫壩體位移、浸潤線、庫水位、干灘長度等關鍵參數(shù)開展實時連續(xù)監(jiān)測，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，可實現(xiàn)毫米級的壩體微小位移監(jiān)測。”福建省冶金工業(yè)設計院有限公司工業(yè)安全數(shù)智中心工程師李驍騏介紹。

　　林友清對去年底發(fā)生的一次預警印象深刻，當時傳感器顯示壩體出現(xiàn)內(nèi)部位移，并觸發(fā)藍色預警，工作人員立即進行現(xiàn)場復檢，并請專業(yè)人士分析原因，“該點壩體確已出現(xiàn)內(nèi)部位移，但經(jīng)過綜合系統(tǒng)分析，屬于正常變形范圍，未發(fā)生異常”。

　　作為影響尾礦庫安全的關鍵因素，任何一次水數(shù)據(jù)的異常變化都會引起重點關注。尤其在雨季，提前準確預測降雨情況能為尾礦庫安全保障帶來明顯成效。

　　李驍騏說，這套安全監(jiān)測系統(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，可精準預測尾礦庫庫區(qū)未來兩小時的降水情況，為強降雨引發(fā)的尾礦庫風險防控提供精準氣象依據(jù)。”

　　如今，每年汛期，福建馬坑礦業(yè)都能通過尾礦庫安全風險預警系統(tǒng)的降雨預報提前調(diào)節(jié)庫內(nèi)水位，平安度過汛期或者強降雨天氣。

　　不僅如此，尾礦庫安全風險預警系統(tǒng)的調(diào)洪演算、穩(wěn)定性分析等模塊均為礦山尾礦庫安全穩(wěn)定運行提供堅實的專業(yè)技術支撐。

　　“現(xiàn)在，人工巡查壓力小了，頻次也不用那么高了，帶上手機就能采集數(shù)據(jù)，各項數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，安全系數(shù)直線上升。”林友清笑道。

　　目前，該套系統(tǒng)已在省內(nèi)外23個礦山尾礦庫使用，在國務院國資委主辦的首屆“國企數(shù)字場景創(chuàng)新專業(yè)賽”中榮獲產(chǎn)業(yè)協(xié)同類二等獎。

　　除了賦能尾礦庫安全監(jiān)測，目前我省還有更多數(shù)智化技術、設備運用到礦山其他方面的安全場景，不斷推動礦山安全管理水平提升。