□本刊記者 付少瑋 通訊員 梁麗光
與水體變黑、空氣變臟這樣肉眼可見的污染相比,藏在地下的土壤污染非常隱蔽。“如果不能準(zhǔn)確識別地下污染情況,就很難進行修復(fù)治理。就像去醫(yī)院看病,需要影像檢查來找到病因?!崩铎o文用一個通俗易懂的例子,解釋她發(fā)起污染場地智慧修復(fù)創(chuàng)新工作室的初衷。
李靜文是北京建工修復(fù)公司信息資源部副經(jīng)理。在公司工會支持下,她從2019 年11 月就帶領(lǐng)團隊在行業(yè)率先應(yīng)用數(shù)字技術(shù)為污染土壤提供“靶向診療”,成功開發(fā)了“生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)”,在中國技術(shù)創(chuàng)業(yè)協(xié)會2022 年第四屆“共創(chuàng)杯”全國智能建造技術(shù)創(chuàng)新大賽中榮獲施工組一等獎。
我國污染土壤修復(fù)工作起步較晚,在實際工作中存在地下污染調(diào)查不精準(zhǔn)、污染數(shù)據(jù)與修復(fù)工程銜接不暢等問題。針對這一困擾行業(yè)多年的痛點,李靜文作為牽頭人,聯(lián)合公司區(qū)域技術(shù)中心和信息資源部的一群青年技術(shù)職工,自主開展環(huán)境修復(fù)智慧化創(chuàng)新的探索。
“工作室14 名成員中有13 位碩士,平均年齡只有30 歲,大家都有自己的本職工作,參與智慧修復(fù)任務(wù)只能放在下班后和休息日?!崩铎o文介紹,為了盡快“入門”,大家自發(fā)學(xué)習(xí)了地理信息系統(tǒng)、污染場地地層與污染羽建模、場地三維可視化等專業(yè)課程,通過多種途徑下載論文,還找來大量智能建造、智慧工廠等方向的成功案例進行研究參考。創(chuàng)新工作室團隊經(jīng)過一輪又一輪的反復(fù)論證和優(yōu)化調(diào)整,成功搭建出生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)專業(yè)管理平臺的整體架構(gòu)。
在李靜文帶領(lǐng)下,團隊成員分工合作,經(jīng)過三年多的持續(xù)研發(fā),一套針對環(huán)境調(diào)查與修復(fù)工程全過程管理的專業(yè)化系統(tǒng)成功問世。系統(tǒng)包括了線上平臺、線下三維模擬軟件和場地調(diào)查APP 等,成功開發(fā)國產(chǎn)化輕量級污染場地BIM 建模軟件,可以實現(xiàn)多種模式的數(shù)據(jù)導(dǎo)出,三維建模技術(shù)的成果應(yīng)用不再局限于技術(shù)管理層面,還能拓展到項目管理層面,提升工程實施的精細化水平。
秋日的嶺南晴空萬里,在廣東中山一處大型污染場地上,創(chuàng)新工作室成員張家銘操作無人機,像掃描一樣采集地塊的實景影像。現(xiàn)場調(diào)查人員用手機把場地信息上傳云端,與專業(yè)檢測機構(gòu)共享聯(lián)動。地理信息和污染數(shù)據(jù)經(jīng)過系統(tǒng)運算后,就能快速構(gòu)建出污染場地數(shù)字模型,隱藏在地下的污染分布在屏幕上一目了然。
“借用這套系統(tǒng),我們可以準(zhǔn)確鎖定‘病灶’,實現(xiàn)對污染的‘靶向診療’?!表椖控撠?zé)人劉宇介紹,這一地塊土壤及地下水中汞、鉛、氯仿等污染物均超過風(fēng)險控制值,并且污染分布十分復(fù)雜。通過這套系統(tǒng),現(xiàn)場工程師們可以快速完成污染場地立體的三維建模,將地下污染羽、地層狀況、地上建構(gòu)筑物與修復(fù)裝備等集成在一起,登錄網(wǎng)頁平臺就能查看詳情,為開展精準(zhǔn)修復(fù)治理提供指導(dǎo)。
2021 年開始,創(chuàng)新工作室團隊還依托國家重點研發(fā)計劃項目子課題,開展多種協(xié)同修復(fù)技術(shù)研究及示范工程實踐。借助技術(shù)手段,將關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備等進行模塊化和數(shù)字化集成,通過對場地調(diào)查以及設(shè)備運行數(shù)據(jù)的采集和分析,在生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中構(gòu)建出一個數(shù)字孿生場地。
“就像建造了一個透明工廠,每一個技術(shù)環(huán)節(jié)運行情況一目了然,并實現(xiàn)高效協(xié)作。”張家銘介紹,在詳實的運行數(shù)據(jù)支持下,示范場地技術(shù)效率明顯提升,藥劑成本和能耗均有顯著降低,為高效綠色修復(fù)提供了智慧化的技術(shù)解決方案。
“十四五”時期,我國數(shù)字經(jīng)濟轉(zhuǎn)向深化應(yīng)用、規(guī)范發(fā)展、普惠共享的新階段。創(chuàng)新工作室團隊也不斷優(yōu)化工作理念和實踐,積極從“提升效率”向“提升價值”轉(zhuǎn)變。
“系統(tǒng)在設(shè)計階段就考慮了功能拓展性,具有架構(gòu)靈活、展示效果好、與現(xiàn)有視頻監(jiān)控及環(huán)境監(jiān)測設(shè)備對接簡便等優(yōu)點?!秉S子杰在團隊中負責(zé)系統(tǒng)多場景的功能開發(fā),他正在為安徽合肥項目打造系統(tǒng)的升級版——創(chuàng)新融合污染場地的工程管理模塊、技術(shù)管理模塊與三維BIM 模塊,實現(xiàn)場地數(shù)據(jù)、現(xiàn)場人員、技術(shù)設(shè)備、物資材料、環(huán)境監(jiān)測的“一張圖”管理。
“目前的系統(tǒng)已基本形成工程可視化、數(shù)據(jù)共享、信息聯(lián)動互通的數(shù)字化應(yīng)用模式,未來的提升方向是賦能智慧化管理?!秉S子杰介紹,系統(tǒng)升級后將兼容生產(chǎn)管理模塊,可在線查看現(xiàn)場實際施工情況,動態(tài)分析和計算項目的現(xiàn)場勞動力曲線,提出優(yōu)化人工分布的建議。連接在線環(huán)境監(jiān)測設(shè)備,實現(xiàn)自動化現(xiàn)場環(huán)境質(zhì)量應(yīng)急管理。系統(tǒng)還可以集成安全設(shè)施和技術(shù)設(shè)備在線監(jiān)管,實時監(jiān)控大型設(shè)備的運行情況。隨著無人機技術(shù)的進步,團隊專題開展了無人機在修復(fù)項目管理方向的應(yīng)用研究,未來有望在體量龐大的礦山修復(fù)和污染嚴(yán)重的高危場景工作中實現(xiàn)應(yīng)用新突破。
“建設(shè)人與自然和諧共生的中國式現(xiàn)代化,科技是第一生產(chǎn)力?!崩铎o文表示,創(chuàng)新工作室將以黨的二十大精神為指引,充分發(fā)揮職工創(chuàng)新主力軍作用,加快推動數(shù)字技術(shù)與環(huán)境保護深度融合,讓污染場地修復(fù)工作在科技創(chuàng)新加持下不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢,邁上高質(zhì)量發(fā)展新階段。