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新华社关注!这个“最强大脑”“火眼金睛”了不起!

优秀的 湖南科技大学 2022-11-05


近日,湖南科技大学煤炭资源清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室主任龙四春课题组的研究项目《融合多源数据的地铁施工一体化监测技术及应用》荣获湖南省科技进步奖一等奖。6月11日,新华社以《地铁建设安全保障新添智能化“火眼金睛”》为题报道该项目。荣誉的背后,是龙四春在地铁建设安全行业中十年如一日的坚守。他常说:“施工监测必须全方位,100减1就等于0。”他为地铁项目建设肩负重任、保驾护航。


点击图片查看新华社报道





“火眼金睛”全方位监测

在长沙地铁湘雅三医院站的20多米地下,机器轰鸣。龙四春站在地铁隧道内仔细检查每一个监测点与各类传感器,“监测传感器就像是一只不休息不睡觉的‘眼睛’,盯着地铁施工的地上地下是否发生形变。安全工作一旦出了问题,无论工程干得有多好,都会被一票否决。”龙四春与身旁的技术人员交流。监测点遍布地铁施工的地上地下,全方位覆盖,1毫米以下的变形都能精确捕捉。



地铁隧道形变收敛与拱顶沉降监测现场



这些“眼睛”不仅仅是24小时不眨眼,更像是孙悟空的“火眼金睛”,能够实现亚毫米级精度、多尺度连续三维形变监测。孙悟空在太上老君炼丹炉中炼了七七四十九天才炼成“火眼金睛”,龙四春和他的课题组为这“火眼金睛”也炼造了“十八般武艺”。



在我们中学的化学课上,都曾经接触过一个叫做水准仪的仪器,即利用水平的视线,来测定两点之间的高度差。现在,以这个东西为原型的高精度仪器被广泛应用到工程测量当中监测结构是否变形。但仅仅用这个作为“眼睛”的配置,龙四春团队并不满足。他们凭借着多年致力于大地测量、工程测量与形变监测的研究,将水准仪、测量机器人、星载SAR、地基SAR和GNSS等传感器技术融合在一起,打造了地铁监测设备中的“火眼金睛”。


地铁隧道监测点位布设与合格督查指导



“传统的人工监测无法做到实时监测,而单一的监测技术容易导致收集的变形信息在有效性上大打折扣,我们的监测设备则可避免这个问题,实现了数据自动观测、传输和数据融合分析、预警,保证了施工效率,防止了事故发生。”龙四春说道。







“最强大脑”黑科技融合

地铁施工安全管控责任巨大,几毫米的结构变形蕴含着巨大的破坏力,足以形成裂缝、漏水、甚至坍塌。有什么好的技术手段能够提前预警来避免和解决这个问题?


“我们研发了地铁施工监测一体化智能数据处理与安全预警管控平台,创建了真圆型隧道三维激光扫描变形监测与病害检测系统,摆脱了该领域对国外成果的依赖。”龙四春介绍。这个集软硬件地铁深基坑与隧道施工变形监测探测、预测预警和数据智能管理平台是地铁安全监测的“最强大脑”。



巡视指导地铁隧道与车站深基坑可视化一体化监测管理系统



“最强大脑”的组成可不简单!测量机器人等多种传感器、监测站点、计算机控制中心等都缺一不可。远程计算机通过因特网控制中继站计算机,可远程监视和控制监测系统的运行。“大脑”可以在无须操作人员干预条件下,实现自动观测、记录、处理、存储、变形量报表编制和变形趋势显示等功能,简化了地铁施工监测程序,降低了劳动强度和施工难度,杜绝了施工安全隐患及沉陷等灾害的发生。这个“大脑”很省心!

龙四春与项目组成员沟通






以往,人们在光线昏暗、能见度低的地下,肉眼看到是黑暗冰冷的隧道;现在,人们通过龙四春团队研发的监测机器人、三维激光扫描等“黑科技”融合监测,以多种视角,直观地看到隧道的三维情况,了解各监测点的变形数据。在监控显示器中,人们看到的不仅是带有温暖颜色的隧道,更能感受到一份稳稳的安全。




长沙地铁湘雅三医院地铁站施工现场




据悉,项目共授权专利21项,软件著作权13项,研究成果在中建、中铁等大型国有企业与深圳、长沙、郑州、徐州等10多个城市的地铁及隧道施工中成功应用,达国际领先水平。




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文字 | 杨欢

图片 | 唐亚慧

排版 | 王静

责编 | 唐亚慧 杨欢

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