青年论坛专题论坛顺利召开
6月22-23日,由北京科技大学、国家城市安全发展科技研究院、工业建筑杂志社主办的“2024土木工程诊治与运维论坛”在广州顺利举行。19位院士莅临指导,5位领导致辞,69位院士专家作了精彩报告,500余位专家学者现场参会,约2.5万人线上互动,围绕工程诊治与运维的未来发展新方向,畅享传统土木工程诊治与运维如何向智能诊断与智慧运维转变,共同为行业数智化未来建言献策。“2024土木工程诊治与运维论坛”还设置了“工程结构检测与诊断”“工程结构病害治理与性能提升”“工程安全高效运维”“青年论坛”四个专题论坛,围绕主题探讨工程结构的智能化评估、新材料、新工艺、新技术的应用,以及事故与灾害下的工程应急处置技术等重要议题,畅谈土木工程诊治与运维智能化发展的未来。
“青年论坛”专题论坛由国家城市安全发展科技研究院研发中心(院士办)主任施钟淇和香港理工大学建设及环境学院副教授董优主持。
在本次专题论坛中,12位来自各领域的专家学者做了精彩的学术报告,涵盖了基础设施智能化、预应力技术进展、混凝土损伤诊断、模块化建筑生产、智慧道路建设、无人机技术应用等多个热点领域。专家学者们从理论研究到技术创新,从试验验证到工程应用,展示了当前土木工程诊治与运维领域的前沿成果和蓬勃发展的态势,并进一步提出了该领域的未来规划与发展方向。
董优副教授作了《智能一体化预测性养护与韧性提升》的报告,首先强调了基础设施在全寿命周期内易受多灾害与结构退化的影响,并说明了运维中降本增效和结构抗灾的重要性,最后指出将预测性养护与韧性提升紧密结合是当前基础设施研究中亟待解决的问题。该报告着重介绍了基于风险与韧性的全寿命周期统一分析模型,该模型考虑了相关基础设施群的韧性评估,以及全寿命周期智能运维与韧性提升的应用探索。
徐曼高级工程师作了《预应力拉索非接触式检测技术研究进展》的报告,介绍了预应力钢结构在我国的大型空间结构、大跨度斜拉桥悬索桥等应用中的服役问题,并指出结构服役期拉索索力退化直接关系着结构性能,说明了预应力钢结构在我国工程应用的新需求:建立高效、准确、覆盖面大的预应力拉索检测评价技术,进一步提出了基于激光的拉索动力性能测试技术,从理论数值分析和试验研究方面介绍了考虑服役特征的索力分析模型,最后展示了模型在国家会议中心二期项目、首都T3机场高速岗山收费站等工程中的应用案例。
罗大明副教授作了《冻融环境混凝土损伤智能感知》的报告,指出我国北方地区在役混凝土结构正步入服役中后期,目前我国冻融环境混凝土结构耐久性诊断方法仍有不足,并说明将计算机视觉与混凝土结构耐久性诊断深度融合是推动工程结构全寿命周期智慧运维的关键。报告以混凝土内部冻融损伤成像为基础,介绍了基于改进YOLO v8目标检测算法和SeqFormer算法的混凝土表观损伤智能感知方法和基于深度学习的混凝土内部损伤识别方法,展示了“数智“驱动的混凝土冻融裂化智能预测模型。
李骁助理教授作了《模块化建筑智能生产及吊装系统研究》的报告,重点围绕模块化建筑智能生产,介绍了面对人机协作的模块化建筑智能生产系统,涵盖了人机生产协同及设计优化、质检动态规划及调度方法、知识交互及协同方法、模块化建筑吊装机构设计及定位方法等,展示了语言模型驱动的生产协作平台,同时也针对Modular integrated Construction组件缺乏自动化等问题,相应提出了Hybrid pose adjustment(HyPA) robot的解决方法。
葛东东教授作了《智慧道路建设运维关键技术》的报告,指出智慧道路是“交通强国”“数字中国”等国家重大战略的共同指向,强调了亟需攻克智慧道路性态在线全息精准感知与多源多模态信息高频交互融合等核心技术瓶颈,介绍了以创建集“在线感知-精准诊评-交互融合-全息服务”等功能于一体的智慧道路建设运维关键技术体系为总体目标和以“智能架构创建→感知单元研发→建维技术开发→性态感译诊评→信息交互融合→服务系统开发→示范应用验证”为总路线的研究方法,并展示了具备本体自主智能的智慧道路建设运维关键技术体系。
王冰副研究员作了《标签高效的三维场景理解》的报告,指出三维场景理解是实现空间智能的重要基础,也是自主系统在现实世界中具备智能且可靠场景感知能力的关键,针对深层三维语义和实例分割模型在利用弱标签或无标签数据方面的局限,提出了新的解决方案:在实例分割方面,设计了影像跨模态引导的弱监督三维场景分解新模型;语义分割方面,提出了超点区域扩张的无监督点云分割新模型。该方案为模型的泛化和预训练提供了重要技术支撑,推动了复杂三维场景三维语义理解的研究创新。
金楠研究员作了《面向城市安全的无人机智能巡检技术应用》的报告,指出近年来我国城市建筑与基础设施安全事故多发频发,有必要建立面向城市安全的,大尺度、高精度、全时空的天空地一体化监测预警体系,来保障城市安全运行,防止重大事故发生。报告强调,无论是空间维度的信息补充,还是时间维度的快速获取,灵活敏捷的无人机都是保障城市安全的必然选择。针对无人机巡检在城市复杂工程环境中的一系列挑战,报告围绕城市房屋安全、幕墙安全、边坡监测、施工管理、交通安全等应用场景,提出了基于数物融合的无人机智能巡检与监测预警技术,展示了无人机巡检技术在榆林市和成都市高新区合成广场的工程应用案例。
陆国阳助理教授作了《道路塌陷事故诊断与预警关键技术》的报告,指出由于公路深层结构病害因的隐伏性、突发性、多因性特点,传统检测手段无法实现精确、高效、智能的检测。报告强调亟需开发道路基础设施病害先进识别方法并制定针对性预警策略,介绍了以步进式三维探地雷达(GPR)和瞬变电磁仪为代表的新一代无损探测技术,通过将空耦探地雷达、地耦探地雷达和瞬变电磁仪有机结合,对路面路基进行全覆盖周期性检测,实现道路基础设施风险评估与安全预警,从而保障居民出行安全,降低基础设施建养成本。
方根深助理教授作了《沿海构筑物台风设计参数取值方法与关键效应分析》的报告,指出我国沿海规划和建造了大量基础设施构筑物,台风成为控制大跨桥梁、大型风机、输电塔和冷却塔等柔性构筑物的关键荷载。报告提出了基于沿海台风设计风速区划图和设计风剖面取值的台风设计风参数取值方法,介绍了风-浪耦合关系简化模型、台风雨场+浪场模型、风-浪-风暴潮模型等台风相关灾害联合概率发布模型,展示了沿海构筑物台风效应分析案例。
徐晓达高级工程师作了《混凝土结构有效预应力服役离散特征及性能评价方法》的报告,指出既有混凝土结构性能评价中有效预应力理论分析模型和实测评价方法缺失的问题,介绍了基于高斯混合理论的结构有效预应力概率分布模型,提出了基于序贯理论的混凝土结构有效预应力性态评估方法和基于实测概率分布的预应力混凝土结构服役性能评估方法,展示了梁、板结构预应力体系有效预应力实测的工程验证案例。
杨新聪副教授作了《基于多模态大语言模型的建造过程自动化报告生成技术研究》的报告,强调了保证建筑建造过程保质保量并及时完成对于项目的重要性,并指出目前人工建造过程检查手段效率较低、客观性不足,通常无法为现场决策提供全面及详细的量化评估支撑。针对这一问题,该报告介绍了AutoRepo的巡检框架,提出了通过无人机周期性地对建筑建造过程进行全方位巡航的方法,并展示了结合知识图谱和大语言模型的可生成自动的巡检报告的多模态可信大语言模型。
刘宇飞副研究员作了《在役空间结构杆件变形识别与状态评估》报告,指出在役空间结构杆件弯曲变形是典型结构损伤之一,尤其是在服役多年、面积较大的网架结构中频繁发生。在不当施工、极端荷载、温度效应、支座变形等情况下,杆件弯曲变形逐渐发生,单根杆件失效后可能引起更多杆件损伤,威胁结构安全。报告介绍了采用机器视觉方法(多视角几何三维重建、三维激光扫描等)感知和识别杆件弯曲变形的技术路线与工程案例,展示了点云分割、杆件平直度检查的最新研究成果,并讨论了对包含弯曲杆件的空间结构进行性能评价的模型修正方法。
本次专题论坛精彩纷呈,不仅分享了土木工程诊治与运维领域最新研究进展,更展示了在面对复杂工程问题时所采用的创新方法与解决策略。展望未来,我们期待着这些前沿技术能够得到更广泛的应用与推广,也寄望新一代的青年工程师们和研究人员在该领域的持续探索与创新,为基础设施的韧性与可持续性注入新动力,为建设数字化、智能化社会贡献更多智慧与力量。
在此,对所有参与本次论坛的专家学者、组织者以及对本次活动给予支持和关注的各界人士表示衷心的感谢。期待未来更多的合作与交流,共同推动土木工程诊治与运维领域的蓬勃发展与不断进步。Kaiyun