科技日报记者 王延斌 通讯员 车慧卿
近日，在葡萄牙里斯本举行的第十二届国际隧道与地下空间协会（以下简称“ITA”）隧道奖颁奖典礼上，掘进机综合智能感知装备与支撑决策系统（五官一脑）获“年度装备创新金奖”，是本届ITA隧道奖中国内地唯一金奖项目。
该系统由山东大学岩土中心团队李利平教授课题组研发，推动掘进机（含盾构机）施工由经验决策向智能决策跃迁。该团队骨干王旌教授赴现场答辩并领奖。
“原来盾构机掘进时，前方是什么地层、刀具磨损到什么程度、同步注浆是否密实，过去都很难直接获取。就像夜间开车没有车灯、路灯，驾驶员既看不清路况、也不掌握车况，只能凭经验。”李利平教授向科技日报记者表示，“我们给盾构机装上了‘五官一脑’，即眼睛、耳朵、鼻子、神经、双手和大脑，让它能自己看路、听声、闻味、感知疼痛，并自己思考如何作业。”
据了解，李利平所说的“五官一脑”中，“五官”各司其职、各有所长，“一脑”则负责统筹协同，把“五官”拧成一股绳。
具体而言，该团队为掘进机装上了“眼睛”，使之能“透视”前方50—80米地层，提前看到溶洞、断层和地下水，避免突然“撞墙”或“喷水”；装上了“耳朵”，通过分析刀盘振动“听声辨位”，判断前方是软土还是硬岩，误差控制在10%以内；装上了“鼻子”，可“闻”出16种有毒有害气体和环境参数，防止人员中毒或瓦斯爆燃；装上了“神经”，实时感知刀盘上“牙齿”的磨损程度，就像牙齿有了痛觉神经，能提前告诉技术人员“该换牙了”；装上了“双手”，如同中医号脉一样，逐环检查隧道管片背后有没有空洞、注浆实不实，防止后期渗漏水。
该团队骨干王旌教授表示，“五官”收集的数据全部汇入“人工智脑”（即辅助决策支撑系统），后者如同总指挥，对数据进行融合分析，给出掘进参数调整建议，从而实现“感知—决策—控制”闭环。
上述装备已在新加坡地铁、澳大利亚西部港湾隧道、济南黄岗路穿越黄河隧道、世界最长海底道路隧道——青岛胶州湾第二海底隧道等全球40余项重大工程中应用。
据了解，ITA隧道奖被誉为全球隧道行业的“奥斯卡奖”，每年面向全球评选，旨在表彰隧道与地下空间工程领域具有代表性的杰出工程与创新成果。本届共有27个国家（地区）的81个项目参与评审。
（受访者供图）
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