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孫鈞院士做客城院大講堂談“軌道交通安全運營人工智能監控技術”

發布日期:2018-12-10 10:50 訪問次數: 信息來源:宣傳辦公室

  

  12月3日下午,中國科學院技術科學學部資深院士、同濟大學隧道與地下工程研究所一級榮譽教授孫鈞做客“城院大講堂”,為師生們帶來了一場以“軌道交通安全運營人工智能監控技術”為題的專題講座。

孫院士指出,當前巖石隧道的主要施工風險因素多,城市地下工程軟土施工難,需進行有效監控與管理。在施工和運營期的智能監測與監控技術中,國內外近年來的新研發與應用層出不窮。孫院士以多年前杭州湘湖地鐵車站基坑整個坍塌的教訓為例,說明工程災害具有漸變性。采用智能監控和分析的手段作應對,是當前一種便捷、可行的主要技術對策之一。目前,智能監控技術分析總體上采用的 3 種技術手段分別是模擬視頻監控、模擬采集 + 數字傳輸視頻監控和數字視頻監控等三種,但在工程實際采用時,應按需要和當地主客觀條件作具體擇選。

講座中,孫院士重點介紹了云智能分布式智能監測系統等。他指出,隨著各種智能工程等項目的興起,智能監測設備的研發和生產也應運而生。以智能監測設備研發為主,主推智能分布式數據采集系統、云服務、應力應變監測設備、位移變形監測設備,以及其它各種數據采集設備等等。智能化監測在一定程度上弱化了對于數據集成能力的要求,使眾多檢測單位都可以隨時隨地、快速便捷地實施在線檢測和監控;弱化了人工干預,且在雨天和其他危險情況下都能夠保證數據的有效性和時效性,及時提供工程預警信息,是當前檢測和監測的主流發展方向。

以西安地鐵 4 號線盾構施工為例,孫院士介紹了“監測機器人”自動化監測系統。該路段地質條件特殊,下穿客運專線、大型涵洞,多股鐵道,盾構施工存在嚴格的沉降控制問題。中鐵七局引進了“自動化檢測機器人”,采用了 16 臺徠卡 TS60“監測機器人”進行實時監測,可在無人值守的情況下,實現全天候 24 小時自動搜索,精確照準跟蹤、測量并記錄數據,自主完成全測量周期。同時,還可評估測量成果、顯示變形發展趨勢、上傳數據和圖形報告。它大大降低了以往傳統觀測中強度大的人工勞動和人為觀測誤差,以及在資料整編分析中可能造成的各種數據差錯。該系統通過 CDMA 專用模塊能實時將數據傳輸至項目部指揮中心。當沉降或變形接近預警閾值時,系統會自動報警。技術人員依據采集的大數據進行分析,可以隨時調整盾構的掘進參數以實時調整盾構機姿態,最大限度地保證了盾構機施工的順利進行。

以許多在建的大型工程實踐為例,孫院士還介紹了隧道與地下工程遠程實時無線視頻監控與險情智能預警、地鐵盾構施工信息的遠程發布系統及其技術管理等前沿技術。此外,因為隧道智能巡查機器人的出現,地鐵運維也進入AI時代。隧道智能巡檢機器人采用了多傳感器融合定位和基于深度自學習算法的圖像測量與探測,具有全天候智能化實時巡檢、人工智能專家系統故障診斷、大數據隧道病害趨勢預測等特點,將能基本實現隧道檢測、監控、預警三位一體、由人工巡檢到自動巡檢,檢測項目由人工評價到基于大數據的人工智能辨識和評價,并將靜態、離散、零星信息整合為動態、實時、三維信息。其大大推動了地鐵交通安全領域的智能化創新。隧道智能巡檢機器人的問世,預示著地鐵軌道交通運維領域開始進入 AI 時代。

“當前,智能移動視頻遠程監控的發展,需直接面對業務發展所需要解決的工程實際問題和系統建設問題,緊密結合用戶高層次的需求及其不同的特點要求,應對當前在智能視頻監控方面呈現出諸多挑戰。在今后的發展態勢和發展方向上,需深入學習視頻智能化,有效挖掘與管理大數據;運用“互聯網+ 、智能移動網絡”,結合云計算和物聯網等創新科技的發展,實現更高層次的便捷應用。”講座最后,孫院士指出。

孫鈞院士帶領團隊研發軌道交通安全運營人工智能監控技術,提高了軌道交通監控效率,增強了監控便捷性和靈敏度,降低了監控成本,為軌道交通事業的發展做出了卓越的貢獻。他以92歲高齡,依然積極與時代接軌,倡導人工智能技術,主動迎接AI時代,這種與時俱進、專注科研、獻身科學的治學精神令人欽佩,他奔走各地、傾囊相授的人格魅力也深深感染了師生。

人物名片

孫鈞,巖土力學與工程、隧道與地下建筑工程領域國內外知名專家。現任同濟大學地下建筑工程系名譽系主任、資深榮譽一級終生教授。歷任國際巖石力學學會副主席暨中國國家小組主席、中國土木工程學會副理事長(現學會顧問、名譽理事)、中國巖石力學與工程學會理事長(現名譽理事長)等學術職務。

自上世紀80年代起,孫院士主持和參加了眾多重大工程項目的巖土與地下工程、橋梁工程的勘測設計施工研究,如:擔任長江三峽專家委的技術專家,從事三峽工程永久船閘高陡巖石邊坡加固與閘體結構、中隔墩預施高強預應力等方面的研究工作10余年,做出了卓越貢獻;其它諸如蘭武鐵路客運專線烏鞘嶺20km特長隧道、秦嶺終南山長18km特長高速公路隧道、廈門市翔安國內首座海底隧道、青島市膠州灣海底隧道、上海市崇明越江長大盾構隧道等等。多年來他在跨越江海的諸多特大跨橋梁工程中也有諸多見樹,諸如:長江江陰大橋、武漢陽邏大橋、蘇通大橋、泰州大橋;杭州灣大橋、廣東虎門大橋,以及最近竣工的港珠澳大橋島隧工程、正在施工的深中(深圳—中山)通道等等,不一而足。在承擔軍事國防和人民防空地下工程、多座城市軌交地鐵、若干座大型水電地下廠房和水工隧洞以及一些礦山煤炭巷道等等許多重大工程的科學研究任務共合40余項。

  孫院士在國內外發表學術論文 380 余篇,并專著 11 部、參著 3 部 。獲授國家級獎勵 4 項 、部委(省、市)級獎勵 17 項,其中一等獎 4 項;由國外和國際知名人士頒發的終生成就榮譽一等獎 2 項, 連同其它各種獎勵合共 26 項。


  來源/工程分院



 

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