武牧之：讓不確定性的世界增加安全感

深秋的蘇州，仍是綠草成茵，樹木參天，枝繁葉茂，生機勃勃。工業(yè)園區(qū)里車水馬龍，人流如織，位于東平街國創(chuàng)大廈三樓的蘇州瑞茨柏工程監(jiān)測技術(shù)有限公司（下文簡稱瑞茨柏），與多數(shù)科創(chuàng)型公司一樣，緊張而有序地忙碌著。如果不走進(jìn)去，你根本無法想象這么一家看似普通的公司，卻擁有世界頂級的安全監(jiān)測黑科技。他們的測斜儀可以精準(zhǔn)地測出地表里或建筑物在垂直方向上每米高度0.01毫米的傾斜變化，而測量高度超過100米；傾角儀可以測量出墻面或立柱0.005毫米的傾斜變化，并能實現(xiàn)無線工作。這樣的測量精度比世界頂級同類產(chǎn)品高出50%～100%，比國內(nèi)同類產(chǎn)品更是數(shù)量級上的優(yōu)勝。

這樣高精度、高靈敏度的測量是怎樣做到的？可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？有什么現(xiàn)實意義？筆者走進(jìn)瑞茨柏公司，訪談創(chuàng)始人兼董事長武牧之先生。

從GE到瑞茨柏

內(nèi)斂謙和、陽光帥氣的武牧之，生在蘇州，長在蘇州。他從蘇州中學(xué)畢業(yè)后，2004年進(jìn)入清華大學(xué)工程物理系本科學(xué)習(xí)，2008年進(jìn)入北京大學(xué)電子系研究生學(xué)習(xí)，課題是“波色-愛因斯坦凝聚和原子時計”，通常應(yīng)用于精密測量領(lǐng)域。完成學(xué)業(yè)后，他進(jìn)入世界名企通用電氣（GE）的上海研發(fā)中心，從事研發(fā)工作。從原子鐘到頂級名企研究院，可謂是典型理工科學(xué)霸的標(biāo)準(zhǔn)路線。而2016年與一位勘察行業(yè)前輩的偶遇，徹底改變了武牧之的人生路線。他了解到國內(nèi)基建高速發(fā)展，但安全監(jiān)測仍然落后，現(xiàn)狀令人擔(dān)憂。傳統(tǒng)的基建安全監(jiān)測手段和工具落后，許多重要參數(shù)都靠人工監(jiān)測，精準(zhǔn)性、重復(fù)性和連續(xù)性差，而且數(shù)據(jù)誤差也大。而精密測量正是武牧之耕耘許久的領(lǐng)域，這瞬間激起了他的興趣。監(jiān)測數(shù)據(jù)如何獲取以及準(zhǔn)確與否，是安全監(jiān)測與評價的基礎(chǔ)工作和重要依據(jù)。某種意義上，監(jiān)測數(shù)據(jù)就如一把安全利劍，懸在基建工程頭上，做得不好，這把利劍隨時落下，安全事故不可避免?；üこ淌玛P(guān)國計民生，安全監(jiān)測無小事，越大的基建工程，安全監(jiān)測工作越重要。武牧之由此發(fā)現(xiàn)了自己多年科研經(jīng)歷所能創(chuàng)造的產(chǎn)業(yè)價值潛力。

在清華和北大共7年時間習(xí)得物理、電子、精儀、測量的科學(xué)理論，再經(jīng)世界一流研發(fā)中心淬煉6年，武牧之受GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思想的影響，深刻理解信息時代數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價值，數(shù)據(jù)就是生產(chǎn)力。因此，他掌握了精準(zhǔn)獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)平臺化處理的“屠龍術(shù)”。

“屠龍術(shù)”如何在新時代大顯身手？接受過精英教育的武牧之，雄心懷天下，科技安民生，他覺得有幸接受好教育不能僅僅滿足于解決自己的飯碗問題，而應(yīng)為社會做更有價值和意義的事情。為了解決國內(nèi)安全監(jiān)測的重要性與監(jiān)測手段和工具落后之間的巨大矛盾，武牧之毅然走出GE公司的人生舒適區(qū)，來到“創(chuàng)業(yè)家天堂”的蘇州，不畏艱辛地追隨內(nèi)心呼喚，學(xué)有所用，用有所長，決定從基建工程全生命周期安全監(jiān)測入手，融合電子學(xué)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能（AI）、土木工程、精密儀器，致力做全天候的安全監(jiān)測平臺，為國家的基礎(chǔ)安全保駕護(hù)航，瑞茨柏公司由此而生。

“1%的力量”改變世界

2012年11月，GE公司推出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，認(rèn)為這將打破智慧與機器的邊界，極大地提高生產(chǎn)效率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以為工業(yè)領(lǐng)域帶來哪怕1%的成本或者資本節(jié)省，或從效率提升的角度帶來微小的進(jìn)步，其成果都將是巨大的。GE預(yù)測，未來數(shù)年內(nèi)，在一些關(guān)鍵的工業(yè)領(lǐng)域，1%的效率提高將帶來巨大的收益：航空工業(yè)1%的燃料節(jié)約，將最終節(jié)約300億美元；電力行業(yè)節(jié)約1%的燃料就意味著節(jié)約660億美元；醫(yī)療系統(tǒng)的效率提高1%，意味著節(jié)約高達(dá)630億美元；鐵路系統(tǒng)的效率提高1%，將帶來270億美元資本的節(jié)約；能源天然氣領(lǐng)域，資本支出降低1%，也會帶來高達(dá)900億美元的節(jié)約。

GE公司前CEO伊梅爾特更是著力推廣“1%的力量”理念，在一些重點行業(yè)（油氣、電力、軌交、航空等）通過數(shù)字化，實現(xiàn)1%的資產(chǎn)效能和生產(chǎn)效率的提升，就能夠創(chuàng)造萬億利潤。

在GE浸淫多年的武牧之，對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)認(rèn)識深刻，其核心理念與德國工業(yè)4.0、中國制造2025是一致的。他非常清楚要完成1%的效率提高，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首先要讓設(shè)備和機器智能化，方便知曉生產(chǎn)動態(tài)，收集各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)。其次，存儲、處理和分析傳感器收集的信息，面對海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，要通過構(gòu)建恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?，找到并分析關(guān)鍵的核心數(shù)據(jù)，這需要以往生產(chǎn)工藝經(jīng)驗與先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，跨界整合知識與經(jīng)驗至為關(guān)鍵。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)缺乏預(yù)先設(shè)定的模型可使用，因此特別需要洞察行業(yè)問題和規(guī)律，創(chuàng)新挖掘和分析數(shù)據(jù)，找到恰當(dāng)方法，提高生產(chǎn)效率。

現(xiàn)在，武牧之就要用學(xué)識和技術(shù)能力，推動行業(yè)和社會的進(jìn)步，哪怕只是提高1%。樂觀地看，用當(dāng)下時髦的話說，用GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思維來解決國內(nèi)基建安全監(jiān)測問題，應(yīng)該屬于降維打擊，似乎一擊即潰。而實際上，武牧之面臨著遠(yuǎn)比技術(shù)復(fù)雜得多的商業(yè)環(huán)境，這常常讓他的創(chuàng)新陷入困境。

比如，精準(zhǔn)的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)如何獲得？工具和方法的落后，使復(fù)雜大型的基建工程場景的安全監(jiān)測變得困難，靈敏度和精準(zhǔn)度低，甚至依賴手工操作，無法確保一致性和連續(xù)性。這樣獲得的數(shù)據(jù)，若用于安全決策分析，其可靠性令人堪憂。國標(biāo)嚴(yán)格規(guī)定，安全監(jiān)測要占工程總費用的3%，但成本優(yōu)先的慣性思維，使得安全監(jiān)測的預(yù)算并非優(yōu)先安排。這樣一來，業(yè)界習(xí)慣于傳統(tǒng)方法，對于嘗試新技術(shù)新方案往往動力不足。

有一個令武牧之哭笑不得的案例。某一大型軌交項目大膽采用武牧之的技術(shù)方案和監(jiān)測設(shè)備，先進(jìn)的傳感器、獨創(chuàng)的算法和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得位移、傾角、水位、溫度、濕度等參數(shù)，7×24小時實時顯現(xiàn)在后臺數(shù)據(jù)中心。但這樣的實時數(shù)據(jù)卻與之前人工定時定點監(jiān)測所得到的有限數(shù)據(jù)結(jié)果完全不同，顛覆了監(jiān)測負(fù)責(zé)人的過往經(jīng)驗，以致他認(rèn)為目前的自動化數(shù)據(jù)是“不準(zhǔn)確的”，因而懷疑監(jiān)測設(shè)備是“有問題的”。

事實上，武牧之與團(tuán)隊正是以“1%的力量”之工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思想，悄悄地改變著國內(nèi)安全監(jiān)測的工業(yè)版圖。不過，創(chuàng)新者從來都是孤寂的，要打破原先利益環(huán)繞的舊格局，需要時間和時機。他和瑞茨柏一直在默默積蓄著能量，有朝一日，他們一定會讓這個活在傳統(tǒng)里的行業(yè)“躍遷”到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代。

做中國結(jié)構(gòu)健康的守護(hù)者

七年來，經(jīng)歷了市場的風(fēng)云變幻，甚至新冠疫情三年，武牧之和瑞茨柏展現(xiàn)出的韌勁和進(jìn)取心，使瑞茨柏的技術(shù)和平臺越來越成熟，也獲得了越來越多的業(yè)主單位的認(rèn)可。

瑞茨柏是目前國內(nèi)唯一擁有自動化傳感器研發(fā)生產(chǎn)、邊緣計算、智能感知的安全云平臺，具備全生命周期安全各種各樣自主研發(fā)的高精度測量儀和高靈敏度傳感器，其自主研發(fā)的固定式測斜儀可以深入地下或建筑內(nèi)50米以上深度，實時感知結(jié)構(gòu)的微小水平位移；無線雙軸加速度計可以無源無線地安裝在任何垂直平面和纜索上，實時感知平面傾斜和纜索受力變化；無線振弦頻率計擺脫了傳統(tǒng)設(shè)備有線的束縛，與結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋應(yīng)力模塊相連實現(xiàn)無線測量……這些面向各種工程建筑和野外自然環(huán)境下長時間監(jiān)測環(huán)境所開發(fā)的自動化設(shè)備，完全滿足各類監(jiān)測場景（地質(zhì)災(zāi)害、礦井、公路隧道、水利工程、大壩、邊坡、橋梁）及監(jiān)測基站建設(shè)等需求。他們聚焦基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期健康，為客戶提供從硬件設(shè)備到SaaS平臺的整體解決方案。

在談到瑞茨柏愿景時，武牧之謙遜地說：“做中國結(jié)構(gòu)健康的守護(hù)者。”只有了解基建工程的人，才會深刻理解這句話的分量。工程結(jié)構(gòu)物的安全與否，尤其是大型基建工程，如高鐵、軌道交通、各種隧道、水庫大壩、橋梁、礦井等，就如人體健康一樣，光憑肉眼查看外表，是無法精準(zhǔn)判別是否安全的。只有借助先進(jìn)的測量設(shè)備和分析工具，才能精準(zhǔn)地捕獲工程結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部細(xì)微信息，從而診斷出問題所在，及早排危解難。屢見不鮮的建筑坍塌事故，時時給人們敲響安全警鐘。人類基建工程的安全隱患隨處可見，精準(zhǔn)高效的安全監(jiān)測不可或缺！

瑞茨柏自創(chuàng)立以來一直致力做中國結(jié)構(gòu)健康的守護(hù)者。武牧之的搭檔、瑞茨柏公司執(zhí)行總裁邵昀明先生，這位投行出身的清華大學(xué)控制工程專業(yè)碩士、德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)建筑技術(shù)專業(yè)博士，精明敏銳，對商業(yè)邏輯認(rèn)識深刻。他簡明扼要地向筆者介紹了瑞茨柏的技術(shù)優(yōu)勢：從安全監(jiān)測最底層的傳感器開始，研發(fā)出全球領(lǐng)先的高精度測量技術(shù)，各系列產(chǎn)品指標(biāo)全球領(lǐng)先，擁有（包含芯片級的）全自主知識產(chǎn)權(quán)。從2018年開始，推動結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測全面步入自動化時代，參與編寫了軌道交通施工監(jiān)測自動化國家標(biāo)準(zhǔn)，并在業(yè)內(nèi)率先給出了完整的自動化結(jié)構(gòu)監(jiān)測方案。產(chǎn)品精度和性價比顯著超越了國外最高水平，測量一致性高，在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的精密測量要求中，是最能符合測量精度要求的傳感器產(chǎn)品。

“瑞茨柏自動化產(chǎn)品是唯一可以和人工測量進(jìn)行直接對比的國產(chǎn)品牌。在寧波、蘇州、廣州等地的基坑參與過多次超過10家的多品牌對比，間隔1m的測量點上，瑞茨柏的自動化測量數(shù)據(jù)和業(yè)主所認(rèn)為準(zhǔn)確的國外人工測量設(shè)備有95%以上的數(shù)據(jù)吻合度，其他國產(chǎn)品牌沒有一個超過50%?！?/p>

“瑞茨柏自動化產(chǎn)品，通過我們自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計和濾波技術(shù)，做到了0.00001級別的長期穩(wěn)定性，比國內(nèi)外普通產(chǎn)品高2個數(shù)量級以上。同時高頻率的測量速度，以秒級的速度反饋數(shù)據(jù)，看到結(jié)構(gòu)體的實時變化?！?/p>

“全自主打造的智能AI數(shù)據(jù)分析和解決方案平臺，為基建項目提供深層次的可操作見解，實時監(jiān)控在建項目和既有結(jié)構(gòu)的安全和健康程度。同時，結(jié)合工程行業(yè)仿真理論和實時數(shù)據(jù)驅(qū)動輕量化BIM模型，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)物的在線仿真、反演計算以及監(jiān)測數(shù)據(jù)的動態(tài)呈現(xiàn)?！?/p>

在充滿不確定性的時代里，武牧之和團(tuán)隊用技術(shù)和智慧，為世界增加安全感。