冬奧保障｜山體“偵察衛士”守護賽場

在冬奧會延慶賽區周邊的陡峭山體上，分布着很多晶瑩剔透的“小蘑菇”——塑膠外殼的“蘑菇頭”裡，是一套複雜的感應結構，下方一根立柱深深紮入岩體。這是北京中關村智連安全科學研究院設計研發的微芯樁智能傳感器，配合人工智能平台，24小時監測周邊山體的安全情況。

冰雪小鎮邊坡安全監測儀——微芯樁智能傳感器。

“小海陀山溝壑縱橫，南坡的情況更複雜。”北京中關村智連安全科學研究院院長、北京科技大學教授謝谟文回憶起在冬奧賽區實地踏勘時的情況。延慶小海陀山南麓是國家高山滑雪中心所在地，附近山體地質條件複雜，很多施工點位緊鄰山體，大型機械的施工會擾動地質結構，有可能會導緻落石、滑坡等。為了對山體邊坡的安全進行實時監測預警，謝谟文團隊建立起邊坡失穩早期預警理論體系及預警模型。總重量不到1公斤、形如蘑菇的微芯樁在前方，感覺場地結構振動、傾角、傾向、加速度等關鍵安全名額的變化；人工智能感覺平台在後方，通過雲計算、大資料等技術，對20餘個相關名額進行綜合分析，并作出自動預警。

用手指輕點微芯樁的外殼，它就會因振動而發出信号。不過，并不是每一個名額異常都會成為終端預警資訊。謝谟文說，如果傳感器隻是簡單測算振動、位移等參數，預警次數一天可能會多達幾十次，但大多數屬于“噪聲”，這種“預警”是沒有意義的。“就像高血壓是一種症狀，但血壓到底為什麼高，需要醫生來進行專業、綜合判斷。”謝谟文解釋道，真實山體的内部條件很複雜，人工智能感覺平台就像是醫生，對邊坡狀态各項名額進行綜合分析。

綜合冬奧賽區周邊地質災害點的分布情況及施工機關的意見，謝谟文團隊在高山滑雪場、雪車雪橇中心、冰雪小鎮、冬奧綜合管廊及松闫路周邊布設了近200個微芯樁。去年，北京迎來了一次“超長汛期”，全市平均降雨量明顯偏多，這給山區的施工工地帶來了不小的挑戰。2021年7月2日，延慶地區出現雷雨、冰雹天氣，出于安全考慮，施工機關讓勞工暫時撤離工地，這處工地正是謝谟文團隊前期走訪時監測的重要點位之一，這裡岩石風化松散程度大，受到山谷強風或降雨影響容易發生崩落。當晚雷雨交加，微芯樁發出紅色預警——出現異常振動。第二天，施勞工員傳回現場後發現，山體果然滑下了大大小小數十塊落石。石塊崩落的位置，就在施工作業基坑的正上方。

“石頭一旦崩落下來，即使沒有造成人員财産損失，也會對工期造成影響。”謝谟文說，微芯樁要完成的任務，就是以每秒上千次的采樣頻率，監測指定區域内每一塊石頭的“一舉一動”，并提前預警，提醒施工機關改變施工方法或及時采取安全防護措施，保障場館建設順利進行。

“兩年多的時間裡，我們隻發出過三次險情預報，事後驗證，每次都是精準預測。”謝谟文說，從延慶賽區建設之初，微芯樁就在重要點位上發揮着重要作用，特别是在一些人員難以到達的位置，也能夠持續開展全天候監測。冬奧賽事期間，微芯樁仍會履行好“偵察衛士”的職責，守護冬奧賽場環境的安全。

來源 冬奧會刊 | 記者 劉蘇雅

編輯 耿寅昕

流程編輯 劉偉利