編者按：

數(shù)字杭州，活力奔涌。超前的戰(zhàn)略眼光，讓杭州在創(chuàng)新領(lǐng)域率先起飛，從“杭州六小龍”引發(fā)的全球關(guān)注，堪稱(chēng)“杭州現(xiàn)象”。

浙報(bào)集團(tuán)杭州分社推出“新春走基層·一線(xiàn)潮——AI走讀新質(zhì)生產(chǎn)力”欄目，記者攜手“西湖智庫(kù)”專(zhuān)家走讀杭州創(chuàng)新領(lǐng)域的新質(zhì)生產(chǎn)力，沉浸式體驗(yàn)科技中國(guó)的春潮澎湃，一同走入杭州引育科技新銳的神秘之境……

本期將鏡頭對(duì)準(zhǔn)專(zhuān)注于守護(hù)“看不見(jiàn)的城市”的杭州敘簡(jiǎn)科技股份有限公司?！?/p>

“當(dāng)摩天大樓向上觸達(dá)物理極限時(shí)，向下探索才是真正的前沿戰(zhàn)場(chǎng)。”世界著名建筑設(shè)計(jì)師雷姆·庫(kù)哈斯（Rem Koolhaas），曾這樣論述城市建設(shè)的“要義”。?

如今在杭州，敘簡(jiǎn)科技正拼搏于這個(gè)“前沿戰(zhàn)場(chǎng)”——通過(guò)對(duì)瞬變電磁技術(shù)的創(chuàng)新運(yùn)用，敘簡(jiǎn)科技將我們對(duì)城市地下空間的有效探測(cè)深度，從5米左右提升至60米，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱藏在道路、隧洞等設(shè)施地面以下的風(fēng)險(xiǎn)，守護(hù)“看不見(jiàn)的城市”。

這一切是如何做到的？

一“掃”便知地下全貌

4月10日下午，杭州市余杭區(qū)良睦路上，一場(chǎng)對(duì)地下空間的檢測(cè)正在進(jìn)行。

一輛多功能探測(cè)車(chē)，正以20公里/小時(shí)左右的速度，行駛在道路最右側(cè)的機(jī)動(dòng)車(chē)道上。探測(cè)車(chē)的身后，拖曳著一個(gè)長(zhǎng)約3米、寬約1.5米，帶3只車(chē)輪的“箱子”，這便是敘簡(jiǎn)科技的“明星產(chǎn)品”——小安A7。

“小安A7內(nèi)，有一套瞬變電磁的收發(fā)裝置。當(dāng)它隨著車(chē)輛前進(jìn)時(shí)，不斷向地下發(fā)射數(shù)組頻率不同的電磁波?！睌⒑?jiǎn)科技技術(shù)總監(jiān)邱彥林告訴記者，由于電磁波在地下遇到巖石、水體、金屬等介質(zhì)時(shí)，會(huì)反饋不同的電阻信號(hào)，因此，小安A7一邊前進(jìn)，一邊給地下空間“畫(huà)像”，“地下什么情況，一‘掃’便知?！?/p>

隨著城市建設(shè)的不斷加速，對(duì)地下空間的影響也愈發(fā)明顯。“修地鐵、挖隧道、造高樓，都會(huì)改變周邊的地質(zhì)條件。最明顯的是地下水，造高樓時(shí)挖的深基坑，或者地鐵盾構(gòu)工程，可能會(huì)把周邊上百米范圍內(nèi)的地下水引流過(guò)來(lái)，導(dǎo)致附近道路下方形成空洞，進(jìn)而造成塌陷的嚴(yán)重后果?！鼻駨┝终f(shuō)。

去年10月12日，深圳濱海大道一路段塌陷，出現(xiàn)一個(gè)面積約50米、深度約2米的大坑，幸好現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人員傷亡。根據(jù)官方通報(bào)，這起事故就是在地鐵盾構(gòu)過(guò)程中，引發(fā)的地質(zhì)變化造成的。

正在高速發(fā)展的杭州，同樣會(huì)遇到類(lèi)似問(wèn)題。根據(jù)《中華人民共和國(guó)公路法》《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》等法規(guī)，國(guó)家明確要求對(duì)運(yùn)營(yíng)期道路進(jìn)行檢測(cè)，普通路段每1-3年進(jìn)行一次常規(guī)地質(zhì)檢測(cè)，高風(fēng)險(xiǎn)路段每半年至1年進(jìn)行一次專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)，正是為了預(yù)防這種“城市病”，守護(hù)市民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

“目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用探地雷達(dá)檢測(cè)。但由于雷達(dá)波遇水會(huì)快速衰減，很難穿透地下水的特性，導(dǎo)致其只適用于探測(cè)道路以下5米以?xún)?nèi)的淺層病害，而對(duì)于很多深達(dá)10多米甚至20多米的深層病害，就無(wú)能為力了。而小安A7發(fā)射的電磁波，能準(zhǔn)確探測(cè)最深60米的地下空間。相比雷達(dá)波，探測(cè)深度提升了十余倍?！鼻駨┝终f(shuō)。

在探測(cè)車(chē)的車(chē)廂中，記者見(jiàn)到了一臺(tái)信號(hào)采集設(shè)備，敘簡(jiǎn)科技技術(shù)員李文杰正在緊張操作?！靶“睞7采集到的地質(zhì)信息，都會(huì)以曲線(xiàn)的形式反饋?！崩钗慕苤钢聊桓嬖V記者，“一旦曲線(xiàn)突然變化起來(lái)，就說(shuō)明地下出現(xiàn)異常，需要重點(diǎn)記錄分析?！?/p>

根據(jù)記者觀(guān)察，此次測(cè)試的路段為4車(chē)道，長(zhǎng)約2公里，檢測(cè)需要跑4個(gè)來(lái)回，總時(shí)長(zhǎng)約30分鐘。“我們將數(shù)據(jù)帶回公司，進(jìn)行進(jìn)一步分析，最快2個(gè)小時(shí)就能出具檢測(cè)報(bào)告。根據(jù)報(bào)告，市政部門(mén)能盡快對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)位進(jìn)行鉆孔、灌漿等處理，最大程度預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害事故。”李文杰說(shuō)。

潮新聞?dòng)浾?nbsp; 曹堅(jiān) 攝

從“實(shí)驗(yàn)”到“實(shí)戰(zhàn)”

“小安A7是一個(gè)從高校實(shí)驗(yàn)室里走出來(lái)的產(chǎn)品?！焙贾輸⒑?jiǎn)科技董事長(zhǎng)金國(guó)慶告訴記者，“整個(gè)研發(fā)過(guò)程，我們足足花了6年?！?/p>

2018年，金國(guó)慶與自己的恩師——中國(guó)工程院院士、吉林大學(xué)教授林君共同開(kāi)啟了“地下城市空間拖曳式瞬變電磁自動(dòng)探測(cè)裝置及探測(cè)方法”項(xiàng)目。此前，瞬變電磁技術(shù)廣泛運(yùn)用于地質(zhì)勘探領(lǐng)域，而敘簡(jiǎn)團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)，是要將其運(yùn)用到城市當(dāng)中。

“相比雷達(dá)波，電磁波有優(yōu)勢(shì)，也有短板。比如，電磁波抗干擾能力很差。如果在人跡罕至的山區(qū)里探礦，問(wèn)題不大。可一旦把它放在充滿(mǎn)電磁信號(hào)的城市里，就會(huì)受到嚴(yán)重影響。這也是我們?cè)谘邪l(fā)過(guò)程中，必須要解決的問(wèn)題?！苯饑?guó)慶說(shuō)。

如果仔細(xì)查看小安A7，會(huì)發(fā)現(xiàn)它大有奧秘。比如，這個(gè)總重量超過(guò)300公斤的“大家伙”身上，沒(méi)有一個(gè)金屬件。包括外殼、輪軸，甚至螺絲、與牽引汽車(chē)之間的連桿等皆為高強(qiáng)度塑料、陶瓷等非金屬材料。

“我們?yōu)殡姶挪▌?chuàng)造了一個(gè)屏蔽場(chǎng)，盡最大可能降低受到的干擾，提升檢測(cè)的準(zhǔn)確性；同時(shí)，我們還要保證設(shè)備持久耐用?！苯饑?guó)慶說(shuō)，僅這幾項(xiàng)要求，背后就蘊(yùn)含了大量創(chuàng)新嘗試和不厭其煩地實(shí)驗(yàn)。整個(gè)研發(fā)過(guò)程中，僅小安A7的設(shè)計(jì)方案就更新了20多次。

電磁波的發(fā)射與采集也大有講究?！霸谶M(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí)，電磁波的最大探測(cè)深度能達(dá)到數(shù)百米。而探測(cè)城市地下空間時(shí)，60米就足夠了。深度淺了，但精度的要求大大提高。這就需要團(tuán)隊(duì)在電磁波的發(fā)射方式、發(fā)射頻率、穩(wěn)定性等方面反復(fù)鉆研、試錯(cuò)、調(diào)整，才能真正讓這項(xiàng)技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用。”金國(guó)慶說(shuō)，截至目前，在小安A7的研發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)發(fā)表SCI檢索論文18篇，其中10篇位于一區(qū)Top期刊；還獲得發(fā)明專(zhuān)利20項(xiàng)，其中國(guó)際發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)。

從“實(shí)驗(yàn)”到“實(shí)戰(zhàn)”，還需要強(qiáng)大的“功底”?！耙粭l2公里長(zhǎng)的道路經(jīng)探測(cè)后，獲得的數(shù)據(jù)量可能多達(dá)500G以上。我們必須對(duì)數(shù)據(jù)抽絲剝繭，精細(xì)分析，同時(shí)還要考慮溫度、濕度等變量。通過(guò)大模型技術(shù)賦能，我們不斷提高計(jì)算分析能力，力爭(zhēng)每一次檢測(cè)都能還原一個(gè)真實(shí)、準(zhǔn)確的地下空間。”金國(guó)慶告訴記者。

六年磨一劍，其間是巨大的人力物力投入?！拔覀儷@得了杭州市頂尖人才和團(tuán)隊(duì)重大‘一事一議’政策補(bǔ)助，政府還為我們提供和聯(lián)系了大量測(cè)試和應(yīng)用場(chǎng)景?！苯饑?guó)慶說(shuō)，自小安A7去年問(wèn)世以來(lái)，已在杭州余杭區(qū)、上城區(qū)，以及溫州、南京、深圳等城市進(jìn)行了上百次探測(cè)，探測(cè)道路總里程超300公里，總測(cè)線(xiàn)長(zhǎng)度超1500公里，讓設(shè)備和技術(shù)快速磨合，邁向成熟。

潮新聞 記者 曹堅(jiān) 攝

邁向產(chǎn)業(yè)藍(lán)海

如何合理開(kāi)發(fā)和保護(hù)城市地下空間？這個(gè)問(wèn)題正引起國(guó)家的重視。近年來(lái)，住建等部門(mén)先后出臺(tái)或修訂《城市地下空間規(guī)劃建設(shè)管理辦法》《關(guān)于加強(qiáng)城市地下市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》《城市安全風(fēng)險(xiǎn)綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)建設(shè)指南》等法規(guī)，規(guī)范管理城市地下空間并推動(dòng)智能化升級(jí)。

隨著城市數(shù)字治理的不斷推廣和普及，國(guó)內(nèi)不少城市正積極推進(jìn)城市數(shù)字孿生系統(tǒng)的建設(shè)。城市數(shù)字孿生，是通過(guò)構(gòu)建虛擬城市模型，打造一個(gè)城市地上、地下空間的“數(shù)字副本”，以?xún)?yōu)化管理、提升效率。目前，雄安、杭州、上海、深圳等已先后開(kāi)始了數(shù)字孿生城市的建設(shè)。

“城市數(shù)字孿生建設(shè)，其中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是探測(cè)?！苯饑?guó)慶告訴記者，探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，能夠讓政府更精準(zhǔn)地掌握城市動(dòng)態(tài)。這套體系的背后，是一個(gè)巨大的市場(chǎng)藍(lán)海。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)城市道路總里程已達(dá)55.4萬(wàn)公里，并以每年3%左右的速度持續(xù)增長(zhǎng)?！耙运械缆芬荒隀z測(cè)一次，每公里檢測(cè)費(fèi)用為1萬(wàn)元計(jì)算，僅探測(cè)市場(chǎng)的規(guī)模每年就達(dá)55億元。如果加上同樣需要探測(cè)的高速公路、建筑工地、大壩等，我們面對(duì)的市場(chǎng)總規(guī)模將達(dá)到每年400億元以上?！苯饑?guó)慶說(shuō)。

在今年3月31日召開(kāi)的杭州城市大腦推進(jìn)會(huì)上，“勘察智護(hù)”系統(tǒng)作為未來(lái)杭州力推的多個(gè)城市級(jí)“智能體”之一亮相。截至目前，“勘察智護(hù)”已累計(jì)接入工程地質(zhì)勘察項(xiàng)目1743個(gè)，產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警2434條。

為適應(yīng)更加豐富的應(yīng)用場(chǎng)景，敘簡(jiǎn)科技正在抓緊研發(fā)小安A7的各種升級(jí)版本。比如，手推車(chē)式的設(shè)備，可以在人行道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道、堤壩斜坡面上探測(cè)，實(shí)用性更強(qiáng)；軌道式設(shè)備，適用于隧道內(nèi)、地鐵內(nèi)的側(cè)面及頂部探測(cè)，不僅可以向“下”探，也能向“上”探；無(wú)人機(jī)掛載式設(shè)備，經(jīng)過(guò)輕量化后，可以用于高速公路周邊、國(guó)土資源勘探，受到的局限更少……

“技術(shù)不斷發(fā)展，我們守護(hù)‘看不見(jiàn)的城市’決心不變。未來(lái)，我們希望加強(qiáng)與社會(huì)各界合作，參與到城市地下空間檢測(cè)管理標(biāo)準(zhǔn)的制定當(dāng)中，為城市、為市民帶來(lái)更多的安全感?！苯饑?guó)慶說(shuō)。（監(jiān)制 謝曄   策劃 張彧  記者 趙路 ）

來(lái)源：潮新聞