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探访武汉院士专家工作站 | 精确测量,精密绘制“详情图” ,院士团队让工厂、城市、乡村更智慧
2024-05-13 14:53|文章来源:武汉市科协

院士专家工作站是全市科协组织服务技术创新、助力高质量发展的重要载体和平台。近年来,武汉市、区科协聚焦武汉重要领域、重点产业,积极搭建产学研合作平台,建成市级院士专家工作站97家,涌现出一批产学研合作紧密、运行成效显著、示范带动作用明显的先进典型。日前,市科协启动“十佳院士专家工作站”宣传展示活动,联合长江日报融媒体中心邀请记者寻访院士专家工作站,寻找产学研武汉故事。从本期起推出院士专家工作站系列深度报道,展示院士专家下沉一线服务企事业单位动人风采,宣传企事业单位参与武汉经济社会高质量建设生动实践。

精确测量,精密绘制“详情图” ,院士团队让工厂、城市、乡村更智慧

2024年4月17日,在中冶武勘工程技术有限公司(以下简称中冶武勘)的多功能厅,公司管理人员和技术骨干正在聆听一场讲座。讲座主讲人是中冶武勘入站院士——中国工程院院士李建成团队专家,武汉大学测绘学院的金涛勇教授,他讲授的是测绘学科目前最前沿的研究方向。

金涛勇教授是中国工程院院士李建成团队中的一员。“自从中冶武勘2018年和李建成院士签订‘院士专家工作站’合作协议以来,院士和团队专家不仅到公司指导工作、进行讲座,而且院士也会到现场亲自指导重大项目建设。可以说,李建成院士团队的技术支撑,助力公司在新的业务领域有了更深更广的发展。”中冶武勘测绘地理信息公司副总经理、院士专家工作站联络人程文说。

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讲座现场。记者李子云 摄

给30余万零部件绘图

企业迅速找准发展新路径

中冶武勘是一家成立于1955年的老牌央企。在2010年以前,公司的主要业务范围是提供勘察、测绘、设计、咨询和资源勘查等服务。远到中国在南极科考中的岩芯“第一钻”,近到“万里长江第一隧”武汉过江隧道勘察,都有中冶武勘活跃的身影。“随着大数据技术的发展,我们意识到要把传统测绘地理信息业务和智慧化服务相结合,才有更广阔的发展。于是2017年成立了全资子公司中冶武勘智诚(武汉)工程技术有限公司(以下简称中冶武勘智诚公司)。”程文介绍。中冶武勘智诚公司成立之初,公司未来怎么走,大家都是摸着石头过河。就在这时,2018年4月,在武汉市、青山区两级科协的支持下,中冶武勘与时任武汉大学副校长、中国工程院院士李建成签订了“院士专家工作站”协议,在产学研方面有了全面合作。

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中冶武勘宣传片。记者李子云 摄

中冶武勘智诚公司技术总监杨恒回忆,公司的第一宗业务就是为清远抽水蓄能电站绘制详细的三维图,以方便水电站后期的维护工作。在李建成院士团队的指导下,公司采用无人机航拍、三维激光扫描等新技术,采集地形、厂房、设备等数据,最后进行实物建模。在完成的数据模型里,包含水电站三十多万个零部件,精确到了最小的单元。模型完成后,工人在虚拟教培中心,戴上VR眼镜,就可以和设备进行“对话”,人机无障碍交互,让工人更快更清晰了解这些设备。“因为清远水电站项目完成出色,中冶武勘智诚公司陆续又承接了南方电网的相关工程。正是有了院士团队的技术支撑,才推动中冶武勘智诚公司迅速找准了发展方向,有了发展的信心。”杨恒说。

三维地图更精确

智能AI分析让工厂更安全

“我们院士团队研究高精度的测绘,随着时代的发展,传统测绘向数字化、智慧化、智能化方向发展,我们的实验室成果,也需要中冶武勘在应用场景上的验证。为鄂钢、昆钢建设的重大安全智慧监管系统项目,就是我们产学研相结合的成果。”金涛勇教授介绍。

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中冶武勘展示厅一角。记者李子云 摄

传统的钢铁厂,因为建成年代比较久,大多只有二维平面图。随着生产的发展,更多的设备、更多的车和人在厂区活动,如何在升级厂区地图的同时增加安全生产的保障,这是对测绘行业提出的新要求。从二维平面图到三维地图的绘制,再加上安全可视化、危险作业区人工智能分析,每一个功能的叠加都不是容易的事情。李建成院士团队在鄂钢、昆钢和项目组一起进行技术攻关,解决了转炉、高炉危险作业区人员智能分析和铁水罐室外运输、室内吊运的高精度定位难题。

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工作站所获得的奖项。记者李子云 摄

“打一个比方,在这个新地图里,高精定位技术可以随时了解人的活动区域及实时位置,视频AI可以通过这个精确定位判断人所在区域是否存在预知的危险。如果判断有危险,系统就会提出预警。有了这个系统,钢铁厂高危作业的安全性得到有力的保障。不仅如此,三维地图还包括安全、环保、物流、消防等各个方面的内容,是整个工厂信息化的升级。”杨恒介绍。

两年的工作缩短为一个月

绘制智慧城市和乡村

从水电厂到钢铁厂,院士专家工作站和中冶武勘一起,把服务的触角延伸到了广大的城市和乡村。作为院士专家工作站的联络人,程文对2023年8月成功验收的数字阿克苏地理空间数据服务平台的建设记忆深刻。

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院士专家行合影。记者李子云 摄

新疆阿克苏地区,面积约13万平方公里,有三分之二个湖北省那么大,涵盖城市、无人区、沙漠、戈壁、高山等各种地形地貌。“我记得最初接触到这个项目的时候,阿克苏地区的传统测绘二等水准测量工作已经启动。整个地区环线6000多公里,投入几十个作业小组,几百名测绘作业人员,需要两年时间才能完成基础的测量工作。李建成院士当时建议,使用地面重力结合航空重力、卫星重力等先进技术手段进行数据采集,只需要一个月就能完成阿克苏全域测量工作。”程文表示,自己对院士这番话印象深刻。“两年对比一个月,数百人对比一个超算中心机房,这就是科技带来的生产力吧。”

从2020年到2023年,李建成院士团队和中冶武勘密切配合,完成了阿克苏地区主城区及乡镇优于5厘米分辨率的城市级实景三维图。“这就是中国人的‘天眼’系统。在这个地图里,我们可以在城市里迅速定位一个人,且他的位置误差不超过5厘米。”程文介绍。下一步,以这个数字地理空间服务平台为基础,将开发出更多更全面的场景应用。

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专家工作站工作人员。记者李子云 摄

不仅仅服务于城市,中冶武勘还承接了荆门市数字乡村建设项目。“内容多,业务复杂、数据类型复杂,采集海量的数据,同时数据需要上传和建模。目前我们和院士团队一起,已经解决了百亿级数据快速读写难题。项目建成后,会变成数字乡村的‘大脑’,指挥一、二、三产业更好地融合发展。”程文说。

2023年6月,中冶武勘和李建成院士续约,双方将在精密三维空间基准建设、数智城市和数智乡村建设等方面进行更深度的合作,更好地服务湖北省“数公基”建设,用数智为国家发展赋能。中冶武勘院士工作站不仅仅引进了李建成院士,还在2022年引进岩体力学领域的伍法权院士(俄罗斯工程院外籍院士),2023年引进能源领域的中国科学院武汉岩土力学研究所的杨春和院士(中国工程院院士)、数字建造领域的骆汉宾院士(俄罗斯工程院外籍院士)。四位院士正和中冶武勘一起,开展资源勘查、数智应用、清洁能源、特色基础设施等领域原创技术、核心技术研发及产业化,用科技推动公司发展高质量发展再转型再升级,为国家经济和社会发展贡献更大力量。

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