清晨六點(diǎn)，川西高原的寒意還未散去，雙江口水電站地下廠房的隧洞里已亮起一串晃動的燈光。鐘維明背著工具包，深一腳淺一腳地蹚過積水，額頭上的汗珠剛冒出來就被洞壁滲出的涼風(fēng)卷成白霧。他抬手抹去眼角的水汽，蹲下身將一根光纖小心翼翼地卡進(jìn)巖壁卡槽——這是今天要敷設(shè)的第17段光纜，也是地下通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。在他身后，十余名工友正彎腰接力，把裹著防護(hù)套的電纜一點(diǎn)點(diǎn)向前推送，金屬卡扣碰撞的叮當(dāng)聲在幽深的洞室里回蕩。

這是雙江口水電站地下工程施工安全與質(zhì)量實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)場的尋常一幕。2022年12月，這項被譽(yù)為“地下工程智能管控里程碑”的項目正式通過竣工驗收，標(biāo)志著我國在大型地下工程智能化建造領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。從光纖網(wǎng)絡(luò)的“神經(jīng)脈絡(luò)”到混凝土振搗的“智能感知”，從風(fēng)險預(yù)警的“千里眼”到三維調(diào)度的“智慧大腦”，一群水電人在海拔3000米的深地空間里，用8年堅守筑起了一道堅不可摧的“智慧防線”。

深地攻堅：在“地質(zhì)迷宮”里編織“智能網(wǎng)絡(luò)”

雙江口水電站的地下世界，是一座不折不扣的“超級迷宮”。50多條隧洞縱橫交錯，總長超過80公里，最大的地下廠房長達(dá)220米、寬66米、高28米，堪比10個標(biāo)準(zhǔn)足球場。更嚴(yán)峻的是，這里的最大地應(yīng)力高達(dá)38MPa，相當(dāng)于每平方厘米要承受380公斤的壓力，巖石隨時可能發(fā)生巖爆、塌方。“就像在裝滿炸藥的倉庫里繡花，既要精準(zhǔn)施工，又要確保安全?！表椖靠偣⒔痫w的比喻，道出了工程的極致挑戰(zhàn)。 要馴服這樣的“地質(zhì)猛獸”，首先得給地下工程裝上“神經(jīng)中樞”。2015年項目啟動之初，團(tuán)隊面臨的第一個難題就是：如何在不斷開挖的洞室里，構(gòu)建一張全覆蓋、高穩(wěn)定的通信與定位網(wǎng)絡(luò)？

“光纜敷設(shè)得跟著開挖進(jìn)度走，洞室挖一米，線路就得往前推一米。”負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的廖鴻江至今記得第一次進(jìn)洞施工的場景：洞內(nèi)濕度超過90%，巖壁上的水珠像下雨一樣往下掉，剛敷設(shè)的光纜不到半小時就結(jié)了層白霜。他們不得不給光纜穿上三層防護(hù)套，再用特制卡扣固定在巖壁上。有一次，為了趕在主廠房開挖前接通主干光纖，20名工人輪班作業(yè)48小時，餓了就啃口干糧，困了就在臨時搭建的木板上靠一會兒，最終在規(guī)定時間內(nèi)將3.5公里長的光纖精準(zhǔn)接入左右壩肩主干網(wǎng)。

定位網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)更是一場“精度之戰(zhàn)”。一般洞室只需監(jiān)控進(jìn)出狀態(tài)，而雙江口主廠房、主變室、尾調(diào)室等洞室需做到人機(jī)精準(zhǔn)管理，定位精度必須優(yōu)于0.5米。為了校準(zhǔn)設(shè)備，工程師張竣朝帶著設(shè)備在洞室里反復(fù)測試，他背著定位基站樣機(jī)，沿著洞壁每20米站測試一次，記錄定位數(shù)據(jù)，一天下來要走3萬多步，靴子沾滿泥漿重得像灌了鉛。新婚不久就奔赴工地的他，在隧洞里一待就是三個月，直到所有定位分站調(diào)試完畢，才敢給妻子打去第一個報平安的視頻電話。

?WiFi網(wǎng)絡(luò)的覆蓋同樣充滿挑戰(zhàn)。地下洞室的巖石會吸收信號，必須精準(zhǔn)計算無線AP的安裝位置。團(tuán)隊創(chuàng)新采用“分段測試+動態(tài)調(diào)整”方案：先在已開挖段安裝臨時AP測試信號衰減規(guī)律，再根據(jù)數(shù)據(jù)模型確定永久設(shè)備的安裝點(diǎn)。有一次在泄洪洞安裝AP時，突然發(fā)生小規(guī)模巖爆，飛濺的碎石砸中了腳手架，正在作業(yè)的電工老陳下意識將身邊的年輕同事推開，自己的安全帽被砸出一個凹痕?！爸灰W(wǎng)絡(luò)通了，這點(diǎn)險不算啥?！笔潞罄详惻闹馗f。

正是這樣一寸寸的推進(jìn)、一次次的攻堅，讓地下工程的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”逐步成型。當(dāng)?shù)谝唤M人員定位數(shù)據(jù)通過光纖傳回監(jiān)控中心時，屏幕上跳動的坐標(biāo)點(diǎn)像星星一樣亮起，劉金飛和同事們圍著屏幕看了整整半小時，有人掏出手機(jī)拍下這一幕，照片里的每個人臉上都沾著泥，笑容卻比洞外的陽光還亮。

智能管控：讓每一方混凝土都有“數(shù)字身份證”

在雙江口的地下世界，混凝土是撐起工程骨架的“肌肉”。但大體積混凝土澆筑堪稱“精細(xì)活”：振搗不到位會出現(xiàn)蜂窩麻面，超時澆筑會影響強(qiáng)度，原材料不合格更是埋下隱患?！耙郧叭咳斯ざⅲ┛匆谎劬涂赡艹鰡栴}。”有著20年施工經(jīng)驗的老工長周建國，對傳統(tǒng)施工的“痛點(diǎn)”深有體會。

改變始于混凝土質(zhì)量監(jiān)控模塊的研發(fā)。2018年夏天，團(tuán)隊帶著自主研發(fā)的智能振搗棒走進(jìn)了主廠房基礎(chǔ)澆筑現(xiàn)場。這根看似普通的振搗棒頂端，裝著一個火柴盒大小的傳感器，能實(shí)時記錄振搗深度、時長和能量密度?！罢駬v時要垂直插入，深度得達(dá)到50厘米，每處振搗不能少于30秒?！惫こ處熺娋S明蹲在澆筑面旁，給工人演示設(shè)備操作，汗水順著安全帽的系帶往下流，在胸前洇出一片深色的印記。

系統(tǒng)試運(yùn)行的第一個月，就發(fā)現(xiàn)了3次振搗不達(dá)標(biāo)情況。一次是泄洪洞邊墻澆筑時，傳感器顯示某區(qū)域振搗時長不足20秒，系統(tǒng)立刻發(fā)出聲光報警，現(xiàn)場技術(shù)員通過手機(jī)APP調(diào)閱實(shí)時數(shù)據(jù)，馬上安排補(bǔ)振。“以前抽查10個點(diǎn)可能漏1個，現(xiàn)在全程監(jiān)控，一個都跑不了?！敝芙▏粗謾C(jī)上的振搗熱力圖，感慨道。數(shù)據(jù)不會說謊：系統(tǒng)運(yùn)行半年后，混凝土優(yōu)良率從82%提升到95%，旁站監(jiān)理的工作量減少了70%。

?混凝土的“數(shù)字旅程”從原材料就開始了。在拌合樓控制室，屏幕上實(shí)時滾動著水泥、砂石的進(jìn)場檢測數(shù)據(jù)——這是通過接口從智能工程信息管理系統(tǒng)同步過來的?！懊寇嚿笆加卸S碼，掃碼就能看到產(chǎn)地、含水率和檢測報告?！卑韬蠘遣僮鲉T小李點(diǎn)擊鼠標(biāo)，調(diào)出一份混凝土配合比單，上面不僅有理論數(shù)據(jù)，還有系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時溫度自動調(diào)整的加減水劑用量。有一次，系統(tǒng)監(jiān)測到某批次粉煤灰細(xì)度超標(biāo)，立刻鎖定了對應(yīng)的拌合機(jī)組，直到不合格材料被清場才解除警報。

運(yùn)輸環(huán)節(jié)同樣“全程追蹤”。混凝土運(yùn)輸車剛駛出拌合樓，監(jiān)控中心的屏幕上就多出一個移動的光點(diǎn)——這是通過智能大壩系統(tǒng)接口集成的定位信息?！皬陌韬蠘堑綕仓c(diǎn)，最長不能超過90分鐘?！闭{(diào)度員小張盯著屏幕上的車輛軌跡，對超時10分鐘的車輛發(fā)出提醒，“以前司機(jī)可能繞路加油，現(xiàn)在系統(tǒng)一算時間就知道，想偷懶都難?！?/p>

?更令人稱道的是混凝土缺陷的“全生命周期管理”。2019年秋天，主變室墻面出現(xiàn)一處20厘米的裂縫，技術(shù)員用手機(jī)APP拍下照片，錄入缺陷位置、尺寸和初步判斷，系統(tǒng)自動生成處理單號并推送給出險單位。3天后，當(dāng)修補(bǔ)隊伍帶著材料進(jìn)場時，APP已更新了裂縫的發(fā)展趨勢和最佳修補(bǔ)方案?！皬陌l(fā)現(xiàn)到解決，全程可追溯，就像給缺陷辦了張‘病歷卡’?！必?fù)責(zé)質(zhì)量管理的王工說，截至項目驗收，系統(tǒng)已記錄并閉環(huán)處理各類缺陷137處，平均處理周期比傳統(tǒng)方式縮短40%。

從原材料到澆筑成型，從缺陷發(fā)現(xiàn)到修復(fù)驗收，雙江口的混凝土終于有了自己的“數(shù)字身份證”。當(dāng)最后一方混凝土澆筑完成，系統(tǒng)自動生成的質(zhì)量報告上，126項指標(biāo)全部達(dá)標(biāo)，鐘維明和同事們在監(jiān)控室里擊掌相慶，窗外的月光透過百葉窗，在他們臉上投下跳動的光斑。

預(yù)警體系：給地下工程裝上“風(fēng)險雷達(dá)”

2019年5月15日深夜，雙江口監(jiān)控中心的警報聲突然劃破寂靜。屏幕上，主廠房上游副廠房K0+120至K0+135段的微震監(jiān)測曲線出現(xiàn)異常波動——巖體釋放的能量在兩小時內(nèi)驟增3倍?！翱赡芤l(fā)生巖爆！”值班工程師立刻調(diào)出該區(qū)域的變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合三維模型模擬分析，果斷向指揮部發(fā)出預(yù)警。

指揮部連夜調(diào)整施工計劃，將該區(qū)域的作業(yè)人員和設(shè)備全部撤離。兩天后，當(dāng)預(yù)報區(qū)域果然發(fā)生巖爆時，現(xiàn)場已空無一人?！耙菦]這個系統(tǒng)，后果不堪設(shè)想?！庇H歷此事的項目經(jīng)理后怕不已。這是雙江口智能預(yù)警系統(tǒng)成功規(guī)避的第5次重大風(fēng)險，而這樣的“化險為夷”，源于團(tuán)隊構(gòu)建的6類120項預(yù)警指標(biāo)體系。

?這套體系的建立，堪稱“數(shù)據(jù)攻堅戰(zhàn)”。2017年到2020年，團(tuán)隊在地下洞室布設(shè)了400多個監(jiān)測點(diǎn)，涵蓋松動圈、變形、微震等多個維度，累計采集數(shù)據(jù)超過10萬條?！肮馐钦磉@些數(shù)據(jù)，我們就熬了300多個通宵?！?張竣朝指著服務(wù)器里的數(shù)據(jù)庫說，為了找到巖體穩(wěn)定的“臨界點(diǎn)”，他們把數(shù)據(jù)按周、月、季度分類對比，繪制出1200多張趨勢圖，最終確定了不同巖性、不同埋深下的預(yù)警閾值。

智能感知設(shè)備是預(yù)警體系的“觸角”。團(tuán)隊發(fā)明的智能安全帽，不僅能定位人員位置，還能監(jiān)測洞內(nèi)溫濕度和有害氣體濃度。2020年夏天，一名工人戴著智能安全帽進(jìn)入某支洞作業(yè)，當(dāng)洞內(nèi)一氧化碳濃度超標(biāo)時，帽子立刻發(fā)出蜂鳴，同時監(jiān)控中心收到報警，調(diào)度員通過定位迅速指引工人撤離?！熬拖穸嗔藗€隨身保鏢。”工人師傅們這樣評價。

自感知智能錨桿更是“黑科技”。這些植入巖壁的“智能釘子”，能實(shí)時監(jiān)測圍巖應(yīng)力變化，數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)较到y(tǒng)。有一次，主廠房頂部的幾根錨桿突然傳回應(yīng)力驟增信號，系統(tǒng)判斷可能發(fā)生巖爆，立即啟動預(yù)警，施工單位提前采取了卸壓措施，避免了設(shè)備損壞?！耙郧板^桿好不好全憑經(jīng)驗，現(xiàn)在數(shù)據(jù)說了算?！眲⒔痫w拿起一根退役的智能錨桿，上面的傳感器雖已磨損，卻依然能看出精密的構(gòu)造。

三層四方協(xié)同的決策平臺，讓預(yù)警響應(yīng)更高效?！盎鶎幼鳂I(yè)面發(fā)現(xiàn)異常，第一時間報給項目部；項目部分析后，重大風(fēng)險上報業(yè)主和監(jiān)理；必要時邀請專家遠(yuǎn)程會商?！表椖繀f(xié)調(diào)員解釋道。2021年汛期，泄洪洞出口段出現(xiàn)滲水，系統(tǒng)啟動三級預(yù)警，設(shè)計院專家通過三維可視化系統(tǒng)“遠(yuǎn)程查勘”，兩小時就給出了封堵方案，比傳統(tǒng)流程節(jié)省了3天時間。

截至項目驗收，系統(tǒng)共發(fā)出安全風(fēng)險提醒10余次，監(jiān)測到變形突變3次，環(huán)境超標(biāo)8次，爆破振動異常6次，所有隱患都在萌芽狀態(tài)被消除?！皬谋粍訐岆U到主動預(yù)警，我們終于掌握了地下工程的‘主動權(quán)’。”劉金飛望著監(jiān)控大屏上平穩(wěn)跳動的數(shù)據(jù)，語氣里滿是自豪。

三維可視化：讓“地下迷宮”盡收眼底

“以前指揮施工，全靠圖紙和對講機(jī)，就像閉著眼睛走路?！彪p江口公司負(fù)責(zé)人回憶起項目初期的管理難題，仍唏噓不已。幾十條隧洞、幾百個作業(yè)面同時施工，進(jìn)度信息滯后、協(xié)調(diào)困難是常態(tài)。

智能地下工程信息可視化集成模塊的建成，徹底改變了這一局面。在監(jiān)控中心的大屏上，地下工程的三維模型實(shí)時更新：紅色代表正在開挖的掌子面，藍(lán)色是已完成支護(hù)的區(qū)域，綠色光點(diǎn)是移動的設(shè)備……“每一鍬開挖、每一車出渣，都能在模型上看到?！辈僮鲉T輕點(diǎn)鼠標(biāo)，調(diào)出主變室的施工進(jìn)度，“計劃本月完成混凝土澆筑5000方，目前已完成4800方，系統(tǒng)預(yù)測3天后能提前完工?！?/p>

?這套系統(tǒng)的背后，是“物聯(lián)網(wǎng)+圖形引擎”的技術(shù)突破。團(tuán)隊用UWB定位技術(shù)捕捉人員設(shè)備的實(shí)時位置，再通過算法驅(qū)動三維模型自動更新。為了讓模型更精準(zhǔn)，工程師們背著測量儀器，在尚未成型的洞室里反復(fù)測繪。有一次在測量某支洞時，突降的巖屑砸壞了全站儀鏡頭，他們用備用設(shè)備堅持完成測量，回到營地時已是凌晨，凍得發(fā)紫的手里還攥著記錄數(shù)據(jù)的筆記本。

三維模型不僅能看進(jìn)度，還能查質(zhì)量、管安全。點(diǎn)擊主廠房的混凝土區(qū)域，就能調(diào)出該部位的振搗記錄、強(qiáng)度報告；選中某名工人的定位點(diǎn)，可查看他的作業(yè)軌跡和安全培訓(xùn)情況。2020年春節(jié)前的一次會商會上，業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理四方通過三維系統(tǒng)“云查勘”，發(fā)現(xiàn)某隧洞的支護(hù)參數(shù)與設(shè)計不符，當(dāng)場在模型上標(biāo)注修改意見，避免了返工損失。

設(shè)計文檔的三維可視化管理，更是解決了“圖紙打架”的老問題。“以前施工隊拿著紙質(zhì)圖紙，經(jīng)常看錯標(biāo)高、弄錯尺寸。”技術(shù)員小鄭打開系統(tǒng)里的三維圖紙庫，“現(xiàn)在點(diǎn)哪里，哪里的設(shè)計參數(shù)就彈出來，還有三維動畫演示施工步驟，再新手也能看明白?！?/p>

這套“看得見”的管理系統(tǒng)，讓施工效率大幅提升。數(shù)據(jù)顯示，多作業(yè)面協(xié)同施工的等待時間減少了30%，圖紙會審效率提高了50%，進(jìn)度偏差控制在5%以內(nèi)。“以前開調(diào)度會要爭得面紅耳赤，現(xiàn)在看著模型數(shù)據(jù)，誰對誰錯一目了然?！笔┕挝回?fù)責(zé)人笑著說。

高原堅守：用熱血溫暖“地心寒宮”

雙江口的冬天，洞外寒風(fēng)呼嘯，洞內(nèi)溫度低至零下5℃，巖壁上的冰棱能結(jié)到半米長。但在這里，有一群人用熱血融化了嚴(yán)寒。

2018年元旦，剛加入團(tuán)隊的張竣朝不久就背上行囊?！绊椖空s進(jìn)度調(diào)試定位系統(tǒng)，我走不開。”他在電話里對妻子說，聲音里滿是愧疚。在隧洞里的三個月，他每天工作10余小時，調(diào)試設(shè)備時要靠在在冰冷洞壁上，冷了就貼個自熱貼繼續(xù)干。當(dāng)定位精度終于達(dá)到設(shè)計要求時，他給妻子發(fā)了張在洞門口的照片，照片里的他胡子拉碴，眼里卻閃著光。

在2020年是項目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，那一年項目總工劉金飛的女兒就很少見到爸爸，女兒生日那天，劉金飛正在調(diào)試預(yù)警系統(tǒng)，視頻電話里，女兒舉著畫好的賀卡問：“爸爸，你什么時候回家陪我吹蠟燭？”他轉(zhuǎn)過頭，望著洞壁上“安全第一”的標(biāo)語說：“等爸爸把這里的‘安全網(wǎng)’織好就回?！?/p>

?在高海拔地區(qū)長期奮戰(zhàn)，不少人落下了病根。電工老陳有嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎，陰雨天疼得直咧嘴，卻總搶著爬高作業(yè)；研發(fā)經(jīng)理鐘維明因缺氧導(dǎo)致睡眠障礙，經(jīng)常需要在夜里起來吸氧，卻從未缺席過一次系統(tǒng)升級。“大家都在拼，我不能掉隊?！边@是他們說得最多的話。

最艱苦的是項目初期，營地還沒建好，團(tuán)隊擠在鐵皮工棚里。夏天棚內(nèi)溫度高達(dá)40℃，汗水把床鋪浸得透濕；冬天沒有暖氣，大家就裹著棉被研究方案。有一次，為了攻克數(shù)據(jù)接口兼容難題，7個人圍著一臺筆記本電腦討論到凌晨，餓了就煮面條，醬油瓶傳著倒，誰也沒嫌寒酸。

正是這樣的堅守，讓項目提前3個月完成驗收。當(dāng)張建民院士帶領(lǐng)的鑒定專家組宣布“成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分成果國際領(lǐng)先”時，在場的很多人紅了眼眶——那些在隧洞里走過的夜路、在工棚里熬過的通宵、在高原上忍過的病痛，都化作了此刻的榮光。

如今，項目已斬獲2020年水力發(fā)電科學(xué)技術(shù)獎、中國電建科學(xué)技術(shù)獎等多項大獎，成為水電行業(yè)智能化建設(shè)的標(biāo)桿。但對團(tuán)隊來說，最大的獎勵是看到系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行：當(dāng)預(yù)警信息及時發(fā)出，當(dāng)混凝土質(zhì)量穩(wěn)步提升，當(dāng)三維模型精準(zhǔn)指導(dǎo)施工，所有的付出都有了意義。

站在雙江口水電站的觀景臺上，遠(yuǎn)眺群山環(huán)抱中的壩體，誰能想到地下800米處，正運(yùn)行著一套如此精密的“智慧系統(tǒng)”？從光纖網(wǎng)絡(luò)的“神經(jīng)脈絡(luò)”到預(yù)警體系的“風(fēng)險雷達(dá)”，從混凝土的“數(shù)字身份證”到三維模型的“透明管理”，雙江口的實(shí)踐，不僅破解了大型地下工程的管控難題，更重塑了水電建設(shè)的理念。 在這里，安全管理實(shí)現(xiàn)了從“被動響應(yīng)”到“主動預(yù)測”的跨越，質(zhì)量管理完成了從“抽樣檢查”到“全程感知”的升級，進(jìn)度管理達(dá)成了從“經(jīng)驗判斷”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”的轉(zhuǎn)變。這些變革，正是中國水電行業(yè)向“智慧建造”轉(zhuǎn)型的生動縮影。

當(dāng)夕陽為雪山鍍上金邊，監(jiān)控中心的大屏上，地下工程的三維模型仍在靜靜運(yùn)行，數(shù)據(jù)如流水般不斷更新。這數(shù)據(jù)流里，流淌著水電人的智慧與堅守，更映照著中國工程建設(shè)的未來——在更深的地下，在更險的山巔，科技將繼續(xù)照亮前行的路，而那些默默奉獻(xiàn)的建設(shè)者，永遠(yuǎn)是這路上最亮的光。