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在隧道拱部，一個有著8槳4輪的黑色物體，正勻速緩慢移動，猶如爬行在隧道拱壁上的黑色蜘蛛。隨著檢測人員遠(yuǎn)程遙控操作，“黑蜘蛛”開始對隧道襯砌進(jìn)行“體檢”。

這只“黑蜘蛛”，就是由中鐵十二局二公司工程檢測中心自主研發(fā)的隧道混凝土質(zhì)量特種檢測機(jī)器人，是隧道施工的“質(zhì)量衛(wèi)士”。

8月3日，在中國施工企業(yè)管理協(xié)會舉辦的首屆工程建造微創(chuàng)新技術(shù)大賽總決賽上，該中心自主研發(fā)的《基于AI的智能質(zhì)量監(jiān)控平臺及混凝土質(zhì)量檢測機(jī)器人的研究與應(yīng)用》項目，從全國1210個項目中脫穎而出，以94.54分的成績榮獲特等獎。中鐵十二局也由此成為中國鐵建唯一一家獲此獎項的單位。

“目前，國內(nèi)混凝土質(zhì)量檢測仍以人工為主，檢測效率低、數(shù)據(jù)采集慢、施工干擾大，且數(shù)據(jù)反饋周期長，尤其在進(jìn)行隧道拱頂?shù)雀咛帣z測時，還存在高空作業(yè)安全隱患。為解決這些問題，我們經(jīng)過三百多個日夜鉆研試驗，成功研發(fā)應(yīng)用隧道混凝土質(zhì)量檢測機(jī)器人，相較于傳統(tǒng)人工檢測，檢測效率提升3倍以上，數(shù)據(jù)整理速度提升5倍以上。”隧道混凝土質(zhì)量特種檢測機(jī)器人研發(fā)負(fù)責(zé)人王可心介紹道，在研發(fā)過程中他們還攻克了防塵、防水、防電等技術(shù)難關(guān)，使檢測機(jī)器人能適應(yīng)各種檢測環(huán)境，在工程檢測與現(xiàn)場施工不沖突的前提下開展工作。

除了“飛檐走壁”，檢測機(jī)器人還能凌空飛行，進(jìn)行陸空兩棲檢測作業(yè)。通過內(nèi)置智能化定位系統(tǒng)、高清視頻采集系統(tǒng)等，在檢測人員的遠(yuǎn)程操控下，檢測機(jī)器人可根據(jù)既定測線勻速前行，精準(zhǔn)到達(dá)指定位置對混凝土澆筑質(zhì)量進(jìn)行“體檢”。此外，通過紅外感知系統(tǒng)，檢測機(jī)器人可自動感知、規(guī)避障礙物，提高檢測效率。

如何實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)實時傳輸？該中心自主研發(fā)應(yīng)用無線空氣耦合雷達(dá)，為檢測機(jī)器人裝上了“智慧大腦”。不同于人工手持雷達(dá)，無線空氣耦合雷達(dá)可搭載于檢測機(jī)器人，進(jìn)行混凝土質(zhì)量檢測時，能徹底擺脫電纜線束縛，實現(xiàn)高精度快速檢測，擴(kuò)大檢測信號接收范圍，提升數(shù)據(jù)接收靈敏度和實時數(shù)據(jù)處理能力，并通過遠(yuǎn)程通信及GPS定位功能，實時將檢測數(shù)據(jù)傳輸至后臺監(jiān)測系統(tǒng)。

此外，為縮短混凝土質(zhì)量缺陷整治周期，該中心繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了與檢測機(jī)器人相配套的混凝土質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于BIM技術(shù)，建立隧道可視化模型，實景還原檢測現(xiàn)場。當(dāng)檢測機(jī)器人進(jìn)入檢測位置時，檢測數(shù)據(jù)通過5G信號實時傳回監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)則自動進(jìn)行AI智能分析和大數(shù)據(jù)病害智能識別，分析判別襯砌質(zhì)量問題，快速形成“體檢報告”，并及時發(fā)送至相關(guān)人員進(jìn)行整改優(yōu)化，進(jìn)而全面提高隧道初支、襯砌施工質(zhì)量。

“我們已在康定2號隧道進(jìn)行應(yīng)用測試，檢測機(jī)器人可實時、精準(zhǔn)獲取隧道混凝土質(zhì)量信息，填補(bǔ)了混凝土襯砌雷達(dá)檢測行業(yè)無人化、智能化空白，為該行業(yè)帶來革命性變革，具有廣闊的應(yīng)用前景。”王可心說。