【了不起的劳动者】刘兴旺:用大数据算法守护桥梁安全

江苏广电总台·融媒体新闻中心 2024-10-13 19:25

“一桥飞架南北,天堑变通途”。截至目前,长江上已建、在建的桥梁已经超过了200座。而每一架桥梁的安全运行都离不开桥梁工程师的默默守护。让我们来认识桥梁工程师刘兴旺,他和同事们用大数据算法敲出了大桥们的“安全码”。

南京大胜关长江大桥2005年建成投用时,是世界上首座六线铁路大桥、世界上跨度最大的高速铁路桥,也是世界上设计荷载最大的高速铁路桥,维护起来可谓难度不小。为了能够实时监测桥梁的情况,大胜关长江大桥成为国内最早一批配备健康监测系统的重点铁路桥梁。

中铁桥隧技术有限公司智能信息所主任工程师刘兴旺:“桥梁结构健康监测系统主要包括硬件和软件两大部分。在桥梁关键部位安装各类不同的传感器,通过它们来感知桥梁在外力作用下的结构变化。同时,后台的软件系统诊断桥梁的健康状况。”

2014年,刘兴旺考入东南大学土木工程专业攻读硕士研究生。在产学研项目中,他开始参与南京大胜关长江大桥的结构健康监测系统的数据分析工作。起初,他和同事们主要通过人工分析的方式来判断桥梁可能存在的问题。为了提升效率和精准度,刘兴旺带领团队不断建立完备的特征指标库和专家知识库,对数据分析算法进行持续升级。

刘兴旺:“这个过程好比看病就医。首先,我们需要做各类检查,获得身体的各项数据。然后,我们将医生们大脑里面的知识和经验做成大模型。这样,系统可以像机器医生一样自动对结构状态进行诊断了。”

算法系统搭建完成后,效率大大提高。然而实际运行中,刘兴旺发现,仍然会有不少预警信息漏报和错报的情况发生,严重时可能导致高速行驶的列车降速甚至停运,这也是长期困扰行业的一个难题。为此,刘兴旺带领团队编写了大数据自动化清洗成套算法,能有效识别并修正异常数据,成功将海量数据的处理效率提升了10多倍,准确率达到99%,原来一周的数据处理工作量,现在半天时间即可完成。经过多年攻关,刘兴旺协和团队还陆续研发出海量检测数据自诊断方法、突发事件应急管理体系等关键技术,成功应用于南京长江大桥、沪苏通长江大桥、五峰山长江大桥等百余座大桥。

刘兴旺:“解决了系统误报及漏报长期以来困扰行内的发展瓶颈问题,大大提升了系统工作效率和稳定性。目前,桥梁结构检监测预警应急体系技术已成功应用于国内百余座大型桥梁,每年为每座桥梁节约运营维护费用超6000万元。”

(江苏广电总台·融媒体新闻中心记者/方晨 潘越 郑凌 杨国 编辑/张萌)

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