为地铁地道才智化“体检”的年轻人，它是怎样说的？

2023-05-10 10:42:17 来源：互联网

唐超至今都记住2016年在武汉进行地道结构病害三维激光扫描体系研制的那段日子。其时，他忙完白日的活儿，在夜里地铁运营完毕后还要钻进地铁地道，展开丈量、记载数据等工作。

那时，博士结业的唐超刚入职北京城建勘测规划研讨院有限责任公司（以下简称“北京城勘院”）两年。这所为建筑北京地铁1号线而建立的规划院，是全国第一家从事地下铁道勘测、测绘的企业。

(相关资料图)

近年来，跟着运营线路和运营路程的添加，地铁的运营监测越来越重要。据交通运输部数据，2023年4月，31个省（区、市）和新疆出产建造兵团共有54个城市注册运营城市轨迹交通线路292条，运营路程9652.6公里，实践开行列车311万列次。

地铁建造期和运营期的地道结构安全监测及智能检测配备集成研制，是唐超带领的城市智能感知与精细丈量工程技能中心（又称“唐超立异工作室”）的研讨方向。“跟着城市的建造开展，地铁周边地上建筑物不断增多，很容易影响到地铁地道的受力。咱们的工作是经过监测手法对城市基础设施或许遭受的严重灾祸进行猜测和预警。”唐超说。

在北京城勘院，这支由12名成员组成、平均年龄33岁的青年团队，一向在为地铁运营安全监测的智能化、才智化开展而尽力，他们将传感器技能、核算机技能等运用于传统工程丈量，助力地铁运营监测跑出“加速度”。

研制点子从实践中来

如果把地铁地道当作一个圆筒，那传统的地铁运营监测则是在地道里每隔40米丈量一个截面，测绘人员拿着全站仪（用来丈量某一点具体坐标的仪器——记者注）对截面上固定点进行坐标丈量，经过多期比照分析地道变形的趋势。

“如果截面上固定点的数据没有改变，一般就会以为这段地道没有改变。”唐超说，这种丈量办法疏忽了两个截面之间或许发生的数据改变，隐藏着很大的安全风险。

尽管其时架站式三维激光扫描仪（一种以激光测距为原理的丈量仪器——记者注）现已逐步使用在地铁地道结构检测范畴，可是接连架站构成的时刻糟蹋和接连拼站构成的精度下降，使得这种检测办法很难在出产上大规模使用。

2016年，为了习惯信息化、智能化的开展趋势，北京城勘院建立北京城建才智工程院。作为新部分的一员，学测绘的唐超和另一名年岁更小的搭档组成一个两人团队，开端进行地道自动化检测方向的研讨，这也是唐超立异工作室的雏形。

他们结合移动丈量的优势，经过不断的尽力，研制了移动式地道结构病害三维激光扫描配备和技能。相较于惯例丈量单点收集的形式，它凭借激光技能对地道进行“实景复刻”，能快速获取被测目标外表的三维坐标数据及其他要害信息。“丈量设备在地道钢轨上跑一圈，就可以扫描出地道全体的姿态。”唐超表明，这是由无数点组成的接连数据，可以防止曾经呈现的丈量盲区。

2017年，这项技能开端被运用到出产项目中。在对某地地铁进行运营监测的进程中，唐超的团队使用这项技能，成功检测到传统丈量办法疏忽的、坐落两个截面之间的地道顶板上一个17.8厘米的洼陷，而这个变形数值已远超预警限值。以此次地道安全隐患被顺畅扫除为要害，他们的这项技能得以推行。

之后，他们又研制了亚毫米级地道裂缝检测体系，可完结机器辨认1毫米以下裂缝，还研制了钢轨病害检测体系和扣件病害检测体系。

2019年年末，唐超立异工作室联合武汉大学成功研制了全断面一体化地道病害智能检测配备，它将移动三维激光扫描设备、地铁地道高清相机设备、轨迹道床外表查看设备、轨迹扣件病害查看设备等集于一体。作为多位一体的使用于轨迹交通地道结构安全检测的移动丈量设备，它处理了地铁安全丈量长久以来“要素测全难、准确定位难、普查测快难”的问题，对地道结构病害辨认率达95%以上。

“曾经仅丈量地道截面，3人一组测1个区间（地铁两站之间的间隔，约1-2公里）就得两天。现在用机器，一晚上可以完结5个区间。”唐超表明，这个设备跑一趟，可将地道结构的、表观的、扣件的、钢轨的数据都收集回来，能处理地铁运营中最常见的问题，剩余的工作可以在电脑上完结。

现在，唐超立异工作室现已构成在出产中发现问题、到科研中去处理问题、再用处理方案到市场上去找新项目的良性运营形式。

校企协作，处理中心难题

回忆起研制初期的景象，唐超表明压力很大、很难。但走运的是，其时已有一些高校的科研团队进行了相关研讨。所以，他们一边去讨教院士、专家，一边找相关的科研团队进行协作。终究，他们挑选与武汉大学龚健雅院士、毛庆洲教授团队协作进行攻关。

“武汉大学的测绘专业很厉害，能给咱们供给处理问题的基础研讨支撑。”唐超说到，并不是有了基础研讨，问题就方便的处理，还需要不断去测验、修正。所以，唐超和团队成员常常在地道里一待便是三四个小时，“如果取得的数据不共同，就要从各种或许存在的问题上找原因，再去处理，这个试验是反反复复的”。

跟着两边协作的深化，2019年3月，北京城勘院和龚健雅院士、毛庆洲教授团队正式组成城市智能感知与精细丈量工程中心。同年，唐超工作室进行的全断面一体化地道病害智能检测配备研制遇到了更要害、扎手的问题：它需要将3类传感器聚集到一个设备上，但这3类传感器无法完结时空同步。

唐超解说说，每台传感器所记载的时刻、空间要共同，才干确保一切数据核算时的可靠性，其间触及的知识更归纳、杂乱。

对此，武汉大学为唐超团队供给了相关基础理论的支撑，从而完结了数据的时空同步。这对设备的成功研制起到了重要效果。

谈起协作经历，唐超说，企业首要是搞出产，没那么多基础研讨，高校恰恰能补偿企业这方面的缺乏。经过校企协作进行技能成果转化，是值得继续做好的作业。

为青年供给开阔的开展空间

做设备需要许多跨学科知识，多专业范畴的人才支撑尤为重要。开宗明义，唐超工作室的12名成员来自测绘、机电、结构、地理信息等多个相关专业。

其间，1991年出世的徐鹏宇年岁最小，她的首要工作内容是处理地道现场三维激光扫描后传回的点云数据。最近，她正在做武汉地铁的项目，拿到手的丈量数据就有50G左右，“每天一睁眼迎候我的便是一堆Excel表”。不过面临巨大的数据量，她已逐步找到了自己的工作节奏。