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正在港珠澳大桥附近海域巡检的无人船 受访者供图 |
伶仃洋的碧波之上，港珠澳大桥如巨龙卧波，串联起粤港澳三地的烟火与征程。 这座世界最长的跨海大桥，承载的不仅是车流往来的便捷，更镌刻着中国交通基础设施从“建成通车”到“智慧运维”的跨越印记。水下装备潜行探底，检测装备智能巡检，数字孪生平台复刻全桥脉动，一套覆盖“海陆空”的智能运维体系，为这座跨海通途装上“智慧大脑”，而所有数据都会实时汇聚到一个三维数字孪生智联平台，这正是“数字港珠澳大桥”的日常运维场景。 “智慧大脑”全天候守护 在港珠澳大桥数据中心，巨大的屏幕上展示着港珠澳大桥的“健康状况”。“通过这个平台，运维人员能掌握大桥的实时动态。”港珠澳大桥管理局总工程师景强说。 港珠澳大桥主体工程全长29.6公里，集桥、岛、隧于一体，服役环境恶劣且结构复杂。为了解决大桥运营中存在的技术痛点，“数字港珠澳大桥”应运而生。这套涵盖“海陆空”智能巡检、全周期监测评估、全时应急处置的数字化运维体系如同一个“家庭医生”，实时监测着大桥的所有数据。 “传统人工巡检不仅效率低，还面临高空、水下等作业风险，难以满足大桥全生命周期运维需求。”景强表示。如今，无人机、箱梁内外巡检机器人、隧道巡检机器人、铺面自动巡检车等装备协同作业，与全域结构健康监测系统相结合，构建起一体化的“海陆空”检测网络。 其中，智能化水下检测船堪称“水下侦探”，集成了扫测声呐、水下机器人等设备，能在高速紊流中稳定作业，精准捕捉海床冲刷、隧道回淤等服役状态，再通过自主研发的数据处理系统，将复杂的水下数据转化为清晰的三维可视化图像。而爬壁机器人则如同“蜘蛛侠”，无论是混凝土桥塔还是钢箱梁，都能牢牢吸附在表面，通过高清摄像头和传感器，识别涂层劣化、裂缝等病害，降低人工巡检风险。 如果说巡检装备是大桥的“千里眼”和“顺风耳”，那么数字化监测-评估-决策系统就是它的“智慧大脑”。这套系统融合了一千多个传感器的实时数据，结合海陆空巡检装备体系获得的检测数据，能精准模拟大桥在正常运行及台风、暴雨等极端状态下的承载能力和抗灾害性能。该系统的运维人员表示，依托该系统的评估功能，可实现全桥资产精细化管理，做到“该修才修、精准施策”，既降低了运维成本，又延长了设施使用寿命。 构建系统性智能运维体系 港珠澳大桥的建成，创造了世界桥梁建设的新高度。而“用好管好大桥”，成为通车后摆在运营者面前的全新课题。为此，港珠澳大桥智联平台应运而生。 港珠澳大桥智联平台的核心，是将数字孪生概念贯穿科研攻关全过程，打造出与实体大桥1:1对应的“数字大桥”，实现从静态复刻到动态孪生的全面突破。平台建设的第一步，是完成大桥的静态孪生，如同打造精准的蜡像，将大桥的尺寸、结构乃至螺栓、焊缝等细节全方位复刻至数字空间；第二步则是赋予数字孪生体“生命”，通过实时数据采集，让“数字大桥”精准反馈实体大桥的每一个变化。 与其他桥梁的单一监测系统不同，港珠澳大桥智联平台的核心优势在于系统性与集成性。这也是国内首次将数字孪生技术系统应用于超大型跨海集群基础设施的运维管理，其系统性、完整性在全球范围内均处于领先水平，相关成果已被纳入交通强国建设试点任务、交通运输领域新型基础设施建设工程以及《广东省数字交通“十四五”发展规划》。 从科技合作到标准共建 港珠澳大桥的“智慧进化”，是粤港科创深度融合的生动缩影。由于大桥联通粤港澳三地，数据互通、标准统一成为智能运维的关键前提。项目团队首次构建涵盖交通基础设施结构、维养业务、运营管理等六大类的“桥岛隧智能运维数据标准体系”，其中27项标准已纳入粤港澳大湾区共通执行标准，成为三地共建共用的“通用语言”，填补了行业空白，相关成果已纳入首批国家级服务业标准化试点（智慧交通专项）及交通运输部标准化典型案例。 粤港海洋基础设施联合实验室的落地，更是将这份合作推向纵深。联合实验室以香港理工大学、港珠澳大桥管理局为粤港双方牵头方，实行联合管理制度，聚焦人工智能、数字孪生、智能维养决策等核心领域，既迭代升级大桥智能运维成果，攻克抗灾、防灾、耐久性等共性关键技术难题，又与前期建立的广东港珠澳大桥材料腐蚀与工程安全国家野外科学观测研究站结合，打造“野外观测-试验研究”实体平台，推动科研成果向大湾区乃至全国交通行业推广。这种“科研协同-标准共建-成果共享”的模式，不仅为大桥安全运营注入持续动能，更探索出粤港澳大湾区基础设施科研合作“软联通”的创新路径。 “未来，联合实验室的建设将为粤港澳大湾区的基础设施建设运营和安全管理注入新的动能，成为推动粤港科研融合、深度合作、共同发展新质生产力的重要支撑。”景强表示。 （何叶舟）
