智慧修復(fù)為污染場地“靶向診療”
——記北京建工修復(fù)公司污染場地智慧修復(fù)創(chuàng)新工作室

□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(jìn)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。”李靜文用一個(gè)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(tuán)隊(duì)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。

問題導(dǎo)向發(fā)揮職工創(chuàng)新主動性

我國污染土壤修復(fù)工作起步較晚，在實(shí)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(diǎn)，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。”李靜文介紹，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(jìn)行研究參考。創(chuàng)新工作室團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)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(shí)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(xiàng)目管理層面，提升工程實(shí)施的精細(xì)化水平。

示范應(yīng)用為污染場地“靶向診療”

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(jī)，像掃描一樣采集地塊的實(shí)景影像。現(xiàn)場調(diào)查人員用手機(jī)把場地信息上傳云端，與專業(yè)檢測機(jī)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(yùn)算后，就能快速構(gòu)建出污染場地?cái)?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(shí)現(xiàn)對污染的‘靶向診療’。”項(xiàng)目負(fù)責(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(xiǎn)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(tuán)隊(duì)還依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)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(shí)踐。借助技術(shù)手段，將關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備等進(jìn)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(yùn)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(gè)數(shù)字孿生場地。

“就像建造了一個(gè)透明工廠，每一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)運(yùn)行情況一目了然，并實(shí)現(xiàn)高效協(xié)作。”張家銘介紹，在詳實(shí)的運(yùn)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。

協(xié)同創(chuàng)新探索智慧修復(fù)新可能

“十四五”時(shí)期，我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)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(tuán)隊(duì)也不斷優(yōu)化工作理念和實(shí)踐，積極從“提升效率”向“提升價(jià)值”轉(zhuǎn)變。

“系統(tǒng)在設(shè)計(jì)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(diǎn)。”黃子杰在團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)系統(tǒng)多場景的功能開發(fā)，他正在為安徽合肥項(xiàng)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(shí)現(xiàn)場地?cái)?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。”黃子杰介紹，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(shí)際施工情況，動態(tài)分析和計(jì)算項(xiàng)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(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)控大型設(shè)備的運(yùn)行情況。隨著無人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，團(tuán)隊(duì)專題開展了無人機(jī)在修復(fù)項(xiàng)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(shí)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。”李靜文表示，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(hù)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。