清晨六點，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巖壁卡槽——這是今天要敷設的第17段光纜，也是地下通信網(wǎng)絡的關鍵節(jié)點。在他身后，十余名工友正彎腰接力，把裹著防護套的電纜一點點向前推送，金屬卡扣碰撞的叮當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)量實時監(jiān)控系統(tǒng)建設現(xiàn)場的尋常一幕。2022年12月，這項被譽為“地下工程智能管控里程碑”的項目正式通過竣工驗收，標志著我國在大型地下工程智能化建造領域邁出了關鍵一步。從光纖網(wǎng)絡的“神經(jīng)脈絡”到混凝土振搗的“智能感知”，從風險預警的“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”

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220米、寬66米、高28米，堪比10個標準足球場。更嚴峻的是，這里的最大地應力高達38MPa，相當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，團隊面臨的第一個難題就是：如何在不斷開挖的洞室里，構建一張全覆蓋、高穩(wěn)定的通信與定位網(wǎng)絡？

“光纜敷設得跟著開挖進度走，洞室挖一米，線路就得往前推一米?！必撠熅W(wǎng)絡建設的廖鴻江至今記得第一次進洞施工的場景：洞內(nèi)濕度超過90%，巖壁上的水珠像下雨一樣往下掉，剛敷設的光纜不到半小時就結了層白霜。他們不得不給光纜穿上三層防護套，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公里長的光纖精準接入左右壩肩主干網(wǎng)。

定位網(wǎng)絡的建設更是一場“精度之戰(zhàn)”。一般洞室只需監(jiān)控進出狀態(tài)，而雙江口主廠房、主變室、尾調(diào)室等洞室需做到人機精準管理，定位精度必須優(yōu)于0.5米。為了校準設備，工程師張竣朝帶著設備在洞室里反復測試，他背著定位基站樣機，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，必須精準計算無線AP的安裝位置。團隊創(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)模型確定永久設備的安裝點。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。“只要網(wǎng)絡通了，這點險不算啥?！笔潞罄详惻闹馗f。

正是這樣一寸寸的推進、一次次的攻堅，讓地下工程的“神經(jīng)網(wǎng)絡”逐步成型。當?shù)谝唤M人員定位數(shù)據(jù)通過光纖傳回監(jiān)控中心時，屏幕上跳動的坐標點像星星一樣亮起，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“精細活”：振搗不到位會出現(xiàn)蜂窩麻面，超時澆筑會影響強度，原材料不合格更是埋下隱患?！耙郧叭咳斯ざ?，漏看一眼就可能出問題。”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”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，團隊帶著自主研發(fā)的智能振搗棒走進了主廠房基礎澆筑現(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)試運行的第一個月，就發(fā)現(xiàn)了3次振搗不達標情況。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)場技術員通過手機APP調(diào)閱實時數(shù)據(jù)，馬上安排補振?！耙郧俺椴?0個點可能漏1個，現(xiàn)在全程監(jiān)控，一個都跑不了?！敝芙▏粗謾C上的振搗熱力圖，感慨道。數(shù)據(jù)不會說謊：系統(tǒng)運行半年后，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，屏幕上實時滾動著水泥、砂石的進場檢測數(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小李點擊鼠標，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度超標，立刻鎖定了對應的拌合機組，直到不合格材料被清場才解除警報。

運輸環(huán)節(jié)同樣“全程追蹤”?；炷吝\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——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，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，技術員用手機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，當修補隊伍帶著材料進場時，APP已更新了裂縫的發(fā)展趨勢和最佳修補方案?！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’?！必撠熧|(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)到修復驗收，雙江口的混凝土終于有了自己的“數(shù)字身份證”。當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項指標全部達標，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。

預警體系：給地下工程裝上“風險雷達”

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)，結合三維模型模擬分析，果斷向指揮部發(fā)出預警。

指揮部連夜調(diào)整施工計劃，將該區(qū)域的作業(yè)人員和設備全部撤離。兩天后，當預報區(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)，后果不堪設想。”親歷此事的項目經(jīng)理后怕不已。這是雙江口智能預警系統(tǒng)成功規(guī)避的第5次重大風險，而這樣的“化險為夷”，源于團隊構建的6類120項預警指標體系。

?這套體系的建立，堪稱“數(shù)據(jù)攻堅戰(zhàn)”。2017年到2020年，團隊在地下洞室布設了400多個監(jiān)測點，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?！?張竣朝指著服務器里的數(shù)據(jù)庫說，為了找到巖體穩(wěn)定的“臨界點”，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、不同埋深下的預警閾值。

智能感知設備是預警體系的“觸角”。團隊發(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入某支洞作業(yè)，當洞內(nèi)一氧化碳濃度超標時，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?！惫と藥煾祩冞@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”，能實時監(jiān)測圍巖應力變化，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力驟增信號，系統(tǒng)判斷可能發(fā)生巖爆，立即啟動預警，施工單位提前采取了卸壓措施，避免了設備損壞?！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造。

三層四方協(xié)同的決策平臺，讓預警響應更高效?！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，重大風險上報業(yè)主和監(jiān)理；必要時邀請專家遠程會商。”項目協(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)啟動三級預警，設計院專家通過三維可視化系統(tǒng)“遠程查勘”，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)出安全風險提醒10余次，監(jiān)測到變形突變3次，環(huán)境超標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到主動預警，我們終于掌握了地下工程的‘主動權’?！眲⒔痫w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，就像閉著眼睛走路?！彪p江口公司負責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時更新：紅色代表正在開挖的掌子面，藍色是已完成支護的區(qū)域，綠色光點是移動的設備……“每一鍬開挖、每一車出渣，都能在模型上看到?！辈僮鲉T輕點鼠標，調(diào)出主變室的施工進度，“計劃本月完成混凝土澆筑5000方，目前已完成4800方，系統(tǒng)預測3天后能提前完工。”

?這套系統(tǒng)的背后，是“物聯(lián)網(wǎng)+圖形引擎”的技術突破。團隊用UWB定位技術捕捉人員設備的實時位置，再通過算法驅(qū)動三維模型自動更新。為了讓模型更精準，工程師們背著測量儀器，在尚未成型的洞室里反復測繪。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度，還能查質(zhì)量、管安全。點擊主廠房的混凝土區(qū)域，就能調(diào)出該部位的振搗記錄、強度報告；選中某名工人的定位點，可查看他的作業(yè)軌跡和安全培訓情況。2020年春節(jié)前的一次會商會上，業(yè)主、設計、施工、監(jiān)理四方通過三維系統(tǒng)“云查勘”，發(fā)現(xiàn)某隧洞的支護參數(shù)與設計不符，當場在模型上標注修改意見，避免了返工損失。

設計文檔的三維可視化管理，更是解決了“圖紙打架”的老問題?！耙郧笆┕り犇弥堎|(zhì)圖紙，經(jīng)常看錯標高、弄錯尺寸?！奔夹g員小鄭打開系統(tǒng)里的三維圖紙庫，“現(xiàn)在點哪里，哪里的設計參數(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%，進度偏差控制在5%以內(nèi)?！耙郧伴_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┕挝回撠熑诵χf。

高原堅守：用熱血溫暖“地心寒宮”

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

2018年元旦，剛加入團隊的張竣朝不久就背上行囊。“項目正趕進度調(diào)試定位系統(tǒng)，我走不開?！彼陔娫捓飳ζ拮诱f，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)試設備時要靠在在冰冷洞壁上，冷了就貼個自熱貼繼續(xù)干。當定位精度終于達到設計要求時，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年是項目關鍵節(jié)點，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。電工老陳有嚴重的關節(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?！按蠹叶荚谄矗也荒艿絷??！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，團隊擠在鐵皮工棚里。夏天棚內(nèi)溫度高達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。當張建民院士帶領的鑒定專家組宣布“成果總體達到國際先進水平，部分成果國際領先”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)電科學技術獎、中國電建科學技術獎等多項大獎，成為水電行業(yè)智能化建設的標桿。但對團隊來說，最大的獎勵是看到系統(tǒng)平穩(wěn)運行：當預警信息及時發(fā)出，當混凝土質(zhì)量穩(wěn)步提升，當三維模型精準指導施工，所有的付出都有了意義。

站在雙江口水電站的觀景臺上，遠眺群山環(huán)抱中的壩體，誰能想到地下800米處，正運行著一套如此精密的“智慧系統(tǒng)”？從光纖網(wǎng)絡的“神經(jīng)脈絡”到預警體系的“風險雷達”，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，更重塑了水電建設的理念。 在這里，安全管理實現(xiàn)了從“被動響應”到“主動預測”的跨越，質(zhì)量管理完成了從“抽樣檢查”到“全程感知”的升級，進度管理達成了從“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，而那些默默奉獻的建設者，永遠是這路上最亮的光。