丁烈云:科研不是“一锤子买卖”

“科研不是‘一锤子买卖’,需要持续发挥效能。”中国工程院院士、华中科技大学国家数字建造技术创新中心首席科学家丁烈云长期从事数字建造、工程安全理论与技术研究工作,先后主持建设三大科创“平台”助力武汉城市建设,在实际工程中得到了广泛应用,为工程安全、医养健康、城市更新提供技术支持。

华中科技大学丁烈云院士(持花束者)。记者 胡冬冬 摄

目前,“武汉地铁质量安全预警平台”平稳运转20年,累计监测数据数千万条;“数智创新医养健康平台”惠及127万长者健康管理;正在推进的“城市更新孪生平台”为城市建筑打造数字化档案,让城市治理更智能、更高效、更精准。丁烈云坦言,工程领域的科研成果需要持续发挥效能,不能搞“一锤子买卖”,写完论文就完了。只有每天在实践中获得应用,并不断更新迭代,才是最有价值的科研成果。

“平台”三次迭代服务20年

武汉地铁新建线路换乘站多,大部分处于长江I级阶地,深基坑开挖、盾构隧道工程质量安全风险不小。在丁烈云看来,线路施工涉及基坑明挖、盖挖法和隧道(联络通道)盾构、冷冻法施工等复杂工程,唯有把风险管控摆在隐患排查前面,把隐患治理放在保障措施最前面。

20多年前,丁烈云带领团队打造了“武汉地铁质量安全预警平台”,累计获得两项国家科学技术进步奖。“不是写完论文,拿了大奖就完事。”如何确保该平台持续发挥更大的服务效能,一直是丁烈云思考的重点。

“两条隧道每600米设逃生通道,施工时需用冷冻法冻结江底软土形成防护层,再破拆隧道开挖。我们通过物联网技术实时监测冻结强度,施工后监测解冻风险,数据上传平台后,经我们的自主软件分析,每日提供预警报告。”丁烈云以地铁二号线江底联络通道为例,向记者描述了“武汉地铁质量安全预警平台”工作原理。他表示,随着科技的进步,该平台已经进行了三次技术迭代,从最初的传感器技术,到物联网技术叠加传感器感知数据,到现在通过人工智能和大模型分析的应用,一步步提升平台的服务水平,有效防范地铁施工安全事故。

为127万人提供健康管理

跌倒对老年人的危害不容小觑,可能造成严重身体伤害、心理创伤,甚至诱发多种并发症。丁烈云院士团队自主研发的“数智创新医养健康平台”系统,自投入使用以来的五年间,已为127万名老年人提供了健康管理、生命体征监护及跌倒预防等服务。

丁烈云介绍,该系统主要服务于医疗机构、养老机构及居家养老的老年人群,借助毫米波雷达等先进设备,提供跌倒监测、生命体征追踪、睡眠质量评估等多项功能。通过人工智能算法和大数据分析,系统能够实时监控老年人的健康状况,及时发出预警信号,并预测潜在的健康风险。此外,该平台在智慧家居、养老社区和星级酒店等场所也能发挥重要作用,为用户提供额外的健康安全保障。

在2024年12月,“数智创新医养健康平台”正式入驻华中科技大学同济医学院附属协和医院心血管内科开展临床应用。

“传统的心电监护不仅费用高昂,按小时计费每天需数百至数千元不等,还会限制患者的行动自由。而我们的系统可实现24小时无感监测。”团队主创成员周迎教授介绍,作为病房监护的有力补充,该系统帮助医护人员同时关注多名患者,展现出广阔的临床应用前景和显著的社会经济效益。

在心脏重症监护病房,该系统展现出独特优势,能够实现无症状心血管疾病的早期筛查与精准治疗干预,显著降低急性心血管事件的发生概率。同时,它也为术后康复患者和慢性病患者提供持续的院外监测服务,有效减少再次入院的可能性。

丁烈云表示,目前,该平台已形成产业规模,已成功落地武汉东湖高新区。未来,该平台将与安养链平台实现深度对接,共同致力于提升全民健康福祉水平。

为武汉建筑建数字档案

1月13日,在东湖风景区沿湖路,公路旁的窨井盖被打开,一部小型四轮机器人被放入底部。它将沿着干涸的下水管道行进,将管道内的各种探测数据实时传回地面。这是丁烈云院士团队打造的“城市更新数字孪生平台”正在搭建城市降雨、管道水流和水位数字孪生信息。

“城市更新数字孪生平台”管网运维负责人刘文黎副教授介绍,地下管网数字化建档后,坐在办公室电脑前就知道哪里管道淤堵。让城市治理更智能、更高效、更精准。

负责平台“数字底座”搭建的马灵教授介绍,城市更新数字孪生平台像一面镜子,复制现实世界,且需实时更新。数据采集后,要在系统中实时反映并辅助决策。

“该平台核心功能之一是将数字化技术应用于历史风貌建筑的改造。”丁烈云表示,平台通过数字化手段记录建筑的造型、工艺特色等信息,为后续更新养护留存基础数据,相当于为城市建筑建立数字档案。

目前,“城市更新数字孪生平台”处于探索阶段,尚未形成产业规模。但丁烈云已经在谋划平台未来的持续应用功能。“例如江岸区的巴公房子改造项目,可通过数字化技术复刻其门窗、窗花、砌砖工艺等细节,形成实体建筑之外的数字模型,后续可拓展至线上旅游访问功能。”丁烈云说。

(长江日报记者杨佳峰)

【罗田甜】

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