隧检车就像一台“听诊器”，车顶搭载了16台工业面阵相机、LED灯以及惯性导航系统，可以快速采集到隧道的表观图片数据。（资料图片）
省建科院房屋体检团队使用无人机和爬墙机器人对建筑外墙装饰面开裂空鼓情况作检测。温昭云 摄核心提示
当前，数智化技术正系统性提升各领域安全风险的预防、监测与应急处置能力。
“十四五”以来，福建实施数字福建升级版工程，加快推进数字化全面赋能经济社会高质量发展，持续推动数字赋能千行百业。如今，各种数智化技术广泛运用于各种场景的安全领域，构建起更精准、更高效的安全防护体系。
近日，记者实地探访发现，从能自主学习的隧道“AI医生”，到为建筑做“数字CT”的检测平台，再到监测尾矿库坝体毫米级位移的系统，一系列人工智能技术经过不断训练，练就“智慧之眼”，变身多能的“数字哨兵”，展现出用科技守护生命与财产安全的全新图景。
AI“鹰眼”快速找出隧道病害
12月10日，全国第一届综合交通运输大模型智能体创新应用大赛总决赛落幕，由福建省高速技术咨询有限公司研发的“隧道表观病害智能检测识别智能体”（以下简称“智能体”）在众多参赛项目中脱颖而出，荣获大赛三等奖。
为高速公路上的隧道“看病”，这可不是轻松活。
“在隧道漫长的运营期内，衬砌开裂、破损等病害难以避免。之前的隧道‘诊疗’经历了两个阶段：最初时需要检测人员借助登高车并携带数十斤重的检测设备现场检测，检测一公里需要花费两三个小时；此外，依靠人眼和经验识别病害，存在工作效率低、漏检率高、通行干扰大、安全风险高等痛点。”福建省高速技术咨询有限公司隧道事业部技术副主管曾生臻说。
2018年前后，随着隧道自动检测车的投用，高速隧道巡检进入第二阶段：由隧检车采集图像，它就像一台“听诊器”，车顶搭载了16台工业面阵相机、LED灯以及惯性导航系统，以80公里的时速在隧道里飞驰的同时，可以采集到隧道的图片信息，然后通过专业技术人员人工识别，从逐帧照片中提取病害，但识别工作效率低、漏检率高。以一座3公里长的隧道为例，完成一次全面人工巡检，往往需要数人连续工作数日，而福建高速公路有1600多座隧道，总长度2200多公里，每年需要人工识别的照片达1.6亿张。
随着智能检测算法的运用，隧道巡检迎来效率和准确度的跃升。“智能检测算法可对采集的图像进行预处理，能自适应调整、曝光修正，并自动校正角度、去除模糊，利用图像拼接算法，拼接隧道表面图片，形成一整幅隧道壁全景图，清晰展示细微病害。”福建省高速技术咨询有限公司创新研发事业部副经理肖建卿介绍。
病害识别效率得到巨大提升，但挑战同样存在。现有智能检测算法在复杂隧道环境中适应能力有限，识别准确率不高、模型更新依赖人工，对于高速公路隧道表观病害这种专业、复杂的识别任务，一般模型需要专业的工程师人工逐帧检查标注2万张以上的图片。
如何让“诊断”更智慧？“智能体”应运而生。
“可以把它比作一位可自主学习的高精度视觉诊断专家，依托先进的人工智能视觉模型和多个不同模型对不同病害类型的检出率差异，构建存疑数据自动标注分类系统，最少仅需人工完成初始500张图像的标注，之后所有图像均可由系统自动标注。更重要的是，模型还具备持续进化能力，能在极少人工干预下实现自主迭代与优化。”肖建卿表示，与传统人工检测方法相比，识别效率提升10倍以上，并能快速输出标准化识别清单，列出病害位置、类型等信息。
目前，该系统已在福建高速多个隧道投入使用。以寨头隧道为例：过去10公里隧道检测需两天人工工作量，现在仅需1小时即可完成；对裂缝、渗水等关键病害的识别准确率超过90%。
给建筑做“数字”体检
近日，福州市中山路中山大院东苑办公楼，这座已有40年历史的6层砖混结构楼迎来了加固修缮后的再次安全检测。
福建建投集团权属省建科院鉴定所党支部书记、所长浦沪军与同事们带着工具一起为这栋老楼做体检。
“这是数字回弹仪，通过对承重柱的水平冲击得出回弹值，从而推定出混凝土强度，回弹值越高，说明混凝土强度越大，检测显示混凝土强度达标。”
“这是钢筋扫描仪，你可以把它看作是医院里的CT，用于检测内部钢筋的位置、规格。”
……
浦沪军和同事们一边检测着，一边介绍着这些工具的作用和用法。
像检测这样一栋楼，检测人员需要用到的检测设备可能得有10余套。“房屋安全其实包含两个方面，一方面是房屋承重安全；另一方面则是使用安全，如水电线路、外墙脱落等。”浦沪军说，像东苑办公楼这样的老楼，普遍存在这些问题：历史上使用过程中可能存在局部改造或自然老化对房屋结构的损伤，以及抗震性能较弱等。
浦沪军一边做着各项检测，一边从包里取出了平板电脑，在上面不断点击、滑动着：“以往，我们经常会碰到建筑原始图纸缺失的问题，这时候我们就需要现场进行人工测绘、手绘草图，再通过电脑画成图纸，花费时间较长，重复性劳动较多，还容易出错，需反复到现场核对。”
如今，浦沪军在手机或平板上就可以现场画下房屋平面图。“得益于这套建筑检测鉴定全流程数字化平台，我们就可以现场绘制出三维结构图，并把各检测数据实时录入，最终生成建筑信息模型，相当于为这栋楼制作‘数字病例’和‘数字身份证’。”浦沪军说。
除了常规建筑，人工智能、数字孪生技术等为福建文物保护提供了全新范式；在监测领域，传感器网络与AI算法还能实时感知建筑及周边环境的细微变化，预警潜在风险；在修缮环节，机器学习还能分析材料老化机理，为精准干预提供数据支撑；甚至大型建筑的物理平移，也能依靠智能算法模拟推演，实现安全位移。
在200多公里外的厦门湖里区殿前街道，浦沪军所在的省建科院房屋体检团队，正在这里牵头开展一项对5000多栋建筑进行体检的复杂任务。
“殿前街道内建筑类型多样，不少还是有一定历史的老旧建筑，其外墙装饰面层开裂、空鼓、剥落等病害检测成为一项重要体检内容。”浦沪军表示，外墙装饰面开裂空鼓检测，以往由“蜘蛛人”或者搭脚手架人工完成，效率不高，并且存在安全风险。如今，爬墙机器人与高分辨率的光学及热成像扫描无人机的加入，让这项检测迎来质的飞跃。
在检测人员的操作下，爬墙机器人吸附外墙向上攀爬，开启了上墙检测之路，旁边的无人机也腾空而起。
“爬墙机器人在墙壁吸附和移动的基础上集成了声纹或雷达波无损检测功能，其自带的自动化机械小锤敲击外墙面层表面，记录敲击回波声纹；无人机的红外热成像扫描则记录了密实与空鼓面层表面温度场差异。”浦沪军介绍，机器人或无人机会将外墙检测信息传回，通过AI算法分析，可以综合判断外墙面层存在的疑似异常区域，再结合有经验的技术人员人工复查，从而实现高效、精准识别。
随着高质量推进城市更新时代的到来，作为城市更新前提的房屋安全体检越发重要，而数字化的赋能运用，不仅实现了对常规建筑和特殊建筑检测的精准高效与全生命周期的动态监测管理，也让建筑“医生”的“诊疗”水平不断提高，为城市更新注入了科技力量。
尾矿库安全，尽在AI掌握中
近日，在福建马坑矿业有限公司调度室内，智能化信息化系统负责人林友清正通过尾矿库安全风险预警系统，实时查看尾矿库各项监测数值，“水是矿山尾矿库安全的关键因素，所以对水位的监测是重点，这个监测点水位与预警值相差4.27米，这是安全的”。
尾矿库作为矿山企业的高势能人造危险源，一旦发生溃坝事故，不但会严重威胁人民生命财产安全，还会对生态环境造成巨大破坏。
2022年前，尾矿库巡查却是另外一番模样。“8个小时一班，每班都需要2人巡查，因为尾矿库面积大，巡检人员还需要骑着摩托车巡查坝体与周边。就这样，一次巡查也要花一个多小时。”林友清说。
针对矿山尾矿库安全监测与预警的需求，福建省冶金工业设计院有限公司自主研发了尾矿库安全风险预警系统，填补了行业在尾矿库数智化安全管控方面的技术应用空白。
“系统部署多种高精度传感器，对尾矿库坝体位移、浸润线、库水位、干滩长度等关键参数开展实时连续监测，例如配备的高精度GNSS（全球导航卫星系统）位移传感器，可实现毫米级的坝体微小位移监测。”福建省冶金工业设计院有限公司工业安全数智中心工程师李骁骐介绍。
林友清对去年底发生的一次预警印象深刻，当时传感器显示坝体出现内部位移，并触发蓝色预警，工作人员立即进行现场复检，并请专业人士分析原因，“该点坝体确已出现内部位移，但经过综合系统分析，属于正常变形范围，未发生异常”。
作为影响尾矿库安全的关键因素，任何一次水数据的异常变化都会引起重点关注。尤其在雨季，提前准确预测降雨情况能为尾矿库安全保障带来明显成效。
李骁骐说，这套安全监测系统的一大创新就在于此。“系统创新引入水汽反演模块，利用 GNSS设备接收卫星数据逆求大气中水汽含量及分布，可精准预测尾矿库库区未来两小时的降水情况，为强降雨引发的尾矿库风险防控提供精准气象依据。”
如今，每年汛期，福建马坑矿业都能通过尾矿库安全风险预警系统的降雨预报提前调节库内水位，平安度过汛期或者强降雨天气。
不仅如此，尾矿库安全风险预警系统的调洪演算、稳定性分析等模块均为矿山尾矿库安全稳定运行提供坚实的专业技术支撑。
“现在，人工巡查压力小了，频次也不用那么高了，带上手机就能采集数据，各项数据实时监测，安全系数直线上升。”林友清笑道。
目前，该套系统已在省内外23个矿山尾矿库使用，在国务院国资委主办的首届“国企数字场景创新专业赛”中荣获产业协同类二等奖。
除了赋能尾矿库安全监测，目前我省还有更多数智化技术、设备运用到矿山其他方面的安全场景，不断推动矿山安全管理水平提升。
