在隧道工程現(xiàn)場,一線工人用手機拍攝幾張開挖面照片,上傳至云端系統(tǒng)后,系統(tǒng)竟能快速分析出巖土強度與破裂風險。這項看似科幻的技術,實則是土木工程領域數(shù)字化變革的縮影。其背后,是朱合華教授團隊近三十年對工程數(shù)字化的執(zhí)著探索,從理論構想到技術落地,他們正重新定義基礎設施建設的未來。
1998年,時年36歲的朱合華在《從數(shù)字地球到數(shù)字地層——巖土工程發(fā)展新思維》中首次提出工程數(shù)字化構想。當時,這一理念遠超行業(yè)認知,但他堅信“數(shù)據(jù)能重構工程全生命周期”。二十余年后,他主導研發(fā)的基礎設施智能服務系統(tǒng)(iS3)成為國際首個開源平臺,將遠程醫(yī)療的智能診斷模式引入地下工程,開創(chuàng)了“給地球做手術”的新范式。
iS3系統(tǒng)的核心突破在于“降維打擊”算法。傳統(tǒng)隧道勘察需專業(yè)團隊攜帶設備采集數(shù)據(jù),分析單張照片耗時約4小時;而該系統(tǒng)通過手機照片即可生成三維點云數(shù)據(jù),將識別效率壓縮至秒級。現(xiàn)場技術人員只需拍攝6至10張照片,系統(tǒng)便能自動提取幾何特征、巖土屬性及顏色信息,精準預測施工風險。這一技術已在上海、成都等地的地鐵建設中應用,使勘察效率提升80%以上,同時降低了人為誤差。
作為國際工程數(shù)字化領域的開拓者,朱合華的貢獻不僅限于技術革新。他提出的“城市基礎設施全生命周期信息集成方法”,被同行譽為“重新定義了工程管理的維度”。從規(guī)劃、設計到施工、維護,iS3系統(tǒng)實現(xiàn)了全流程數(shù)據(jù)貫通,為智慧城市建設提供了底層支撐。例如,在隧道運營階段,系統(tǒng)可通過持續(xù)監(jiān)測結構健康數(shù)據(jù),提前預警潛在安全隱患,延長基礎設施使用壽命。
數(shù)字化如何重塑土木工程?當傳統(tǒng)行業(yè)與人工智能、云計算深度融合,技術邊界正在被打破。朱合華團隊的研究表明,工程數(shù)字化不僅能提升效率,更能通過數(shù)據(jù)積累構建行業(yè)知識庫,推動標準升級。目前,iS3系統(tǒng)已吸引全球30多個國家的科研機構參與開源協(xié)作,其開放架構為跨學科創(chuàng)新提供了可能。
東方衛(wèi)視與新聞綜合頻道將推出專題節(jié)目,深度解讀工程數(shù)字化背后的技術邏輯與行業(yè)變革。節(jié)目通過實地探訪、專家對話等形式,展現(xiàn)科技如何讓“笨重”的土木工程變得“聰明”。觀眾可跟隨鏡頭走進隧道施工現(xiàn)場,見證數(shù)據(jù)如何從照片中“流淌”出來,最終轉化為保障施工安全的決策依據(jù)。











