摘要:2025年9月是首个全国科普月。一场名为《探秘地下长龙——地铁科技与泉水保护》的专题科普展览,于9月22日至9月25日在济南市八涧堡地铁站厅内成功举办。
2025年9月是首个全国科普月。一场名为《探秘地下长龙——地铁科技与泉水保护》的专题科普展览,于9月22日至9月25日在济南市八涧堡地铁站厅内成功举办。
展览的核心亮点,是两项已在实际工程中发挥关键作用的创新成果:“五官一脑”高端智能盾构机与隧道运营期结构表观病害检测机器人。这些平日深藏于地下的“工程利器”通过精细模型、图文展板及专业人员讲解,在地铁站与市民零距离接触。展览期间,市民们对这些高科技设备表现出浓厚兴趣,纷纷驻足询问、拍照留念。
“五官一脑”高端智能盾构机,地下工程的“千里眼”与“顺风耳”
济南独特的水文地质条件曾是在地铁建设前的巨大挑战。地下错综复杂的泉脉与地下水系统,极易导致盾构开挖面突涌水、地表沉降等灾害,甚至严重威胁泉脉正常喷涌。
聚焦盾构机施工关键难题,山东大学研发了系列化智能搭载装备与技术,为盾构机安装上“五官一脑”,其中“五官”包括超前地质预报系统(火眼金睛)、软硬界面识别系统(听波聪耳)、气体环境感知系统(超级巧鼻)、刀具磨损预测系统(钢牙神经)和同步注浆检测系统(号脉灵手),“一脑”是指辅助决策支撑系统(人工智脑)。
“在研究过程中,我们面临的最大问题是如何落地、安装和保护。”山东大学齐鲁交通学院老师巴兴之在展览现场介绍,“目前智能盾构机直径从6米到17.5米不等,未来计划缩小到3米左右,进一步扩大其应用范围。”
在济南地铁6号线建设中,“智慧一号”成功预报多处水体、破碎带等不良地质灾害及隧道管片注浆缺陷,有效避免了潜在事故的发生,为地铁6号线安全保驾护航218天,成功掘进490环,助力其顺利贯通。
运营安全有“慧眼”,智能机器人担当隧道“医生”
当地铁隧道建成通车,持续的“健康监测”至关重要。展览现场,模型机器人吸引了众多市民驻足。买完菜准备回家的王女士好奇地问:“这是无人机吗?”巴兴之笑着回答:“这不是无人机,这是在隧道进行病害检测的机器人。”
地铁隧道建成投运后,长期的结构健康监测与维护是保障运营安全的重中之重。以往依赖人工巡检的方式,不仅效率低下、存在安全风险,且受光线、视角、经验等因素制约,难以实现全面、精准、快速的病害识别。本次展览亮相的隧道运营期结构表观病害检测机器人,正是为解决这一痛点而生的“超级员工”。
“隧道医生”机器人能够实现病害信息的智能解译与数据化管理,并自动生成检测分析报告,为维修决策提供精准依据。
“智能机器人主要是针对地铁隧道管片结构渗漏水、裂缝、变形的快速检测。”巴兴之表示该技术研究始于2017年,2022年开始投入应用。“济南与其他城市不同,有溶洞,地铁建设过程中不能破坏泉水,这也是济南地铁开通比其他城市更晚的原因之一。”巴兴之补充道。
地铁站科普展览,科技与市民的零距离对话
“以前只在课本上看到过这些技术,今天亲眼看到这么精密的模型和讲解,才真切感受到科技的力量,特别是为了保护泉水所做的努力,太震撼了。”一位正在拍照参观的李女士表示。展览期间,像李女士这样在通勤途中被吸引驻足的市民逐渐增多。
带着4岁孩子的张先生在认真听工作人员讲解后说:“以前觉得地铁建设就是挖隧道,没想到有这么多科技在保障安全,还保护了泉水。”大家对发着光的智能盾构机充满好奇,也对检测机器人有浓厚的兴趣。
类似的互动场景贯穿展览始终,许多市民表示期待能有更多类似的科普活动。不同年龄段的市民都表现出对地铁科技的浓厚兴趣,市民们通过亲眼观看、亲身感受、亲耳聆听,对济南地铁建设与运营中蕴含的高科技,以及为保护泉水生态所做出的努力有了更为直观和深刻的理解。
“原来科技就在我们身边。”参观完展览的张先生在离开时对孩子说道。
摄影:夏晰琳 摄像:夏晰琳 剪辑:夏晰琳 编辑:韩璐莹 校对:汤琪
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