工作人员使用无人机采集污染场地影像 ■企业/供图
在巨大的污染场地上,用无人机采集实时影像自动把场地数据上传到云端,与样品检测机构联动,快速构建出污染场地的分层三维模型,使隐藏在地下的污染分布情况一目了然……这个听起来有点科幻的场景,正在北京建工修复公司污染场地智慧修复创新工作室的不懈努力下,变为现实。
“土壤污染藏在地下,看不见、摸不着。”“场地数据体量大、交互应用难。”“修复过程和效果无法动态获取。”提起创建污染场地智慧修复创新工作室的初衷,团队成员们纷纷打开了话匣子,这些在实际工作中发现的问题,也是困扰修复行业多年的痛点。
2019年11月,在北京建工修复公司工会的支持下,一群爱学习、爱钻研的青年技术职工自发围绕如何让场地修复工作更加高效展开了研讨,最后大家的思路一致聚焦在智慧化创新赋能上。于是,污染场地智慧修复创新工作室应运而生,行业问题成了创新工作室的创新任务清单。2022年10月,污染场地智慧修复创新工作室被认定为北京建工集团级创新工作室。
3年来,创新工作室积极发挥职工创新能动作用,专注污染场地修复信息化与智慧化,由职工选题、破题、解题,形成“汇聚‘金点子’、人人都创新”的良好氛围,用一项项创新实践逐个攻克行业技术发展瓶颈,取得了一系列阶段性成果。
经过连续研发和测试,团队成功打造生态环境数据专业管理平台(ECO)。这一平台深度匹配修复工作实际需求,集成了线上系统、场地调查APP和三维模拟软件3个部分,协同场地数据采集、分析、运用等关键环节,应用互联网技术打通场地修复的“任督”二脉。
线上系统融合了污染场地的工程管理模块、技术管理模块与三维BIM模块,实现场地数据、现场人员、技术设备、物资材料、环境监测的“一张图”管理,是开放式、自定义、可视化的场地数据管理平台。整个系统不仅可以服务污染场地修复,也为后续开展在产企业环境管理奠定基础。
团队开发的国产化轻量级场地建模软件,在业内率先打通了污染场地BIM建模全路径,输入关键数据,即可实现污染源、地层、地上建筑等三维可视化快速建模。同时,依据模型信息可以导出场地大数据,为专业设备现场开展精准修复作业提供了数据支撑。
场地调查APP基于国家规范化采样流程进行定制,帮助现场工程师规范化管理场地数据,APP端与平台端协同管理,确保信息收集的准确性、系统性、可追溯性。
为推动智慧技术更好地助力工程应用,该创新工作室依托国家重点研发计划项目子课题,针对焦化类场地中高浓度多环芳烃污染土壤,开展水平井-原位热脱附与原位化学降解协同修复技术研究及示范工程实践,生态环境数据管理系统在其中发挥了重要作用。
借助智慧化技术手段,该创新工作室将示范场地的TCH加热系统、水平井注入系统、水平井抽提系统、尾气尾水处理系统、原位注射系统、蒸汽发生系统等进行模块化和数字化集成,通过对场地调查以及设备运行数据的采集和分析,在生态环境数据管理系统中构建出一个数字孪生场地。
数字孪生场地就像一个“透明工厂”,实现各作业流程高度协同,在详实的运行数据支持下,原位热传导加热与化学氧化耦合修复技术效率明显提升,药剂成本和能耗均有显著降低,为高效、绿色修复提供了智慧化的技术解决方案。
同时,该创新工作室注重发挥小创新的大作用,不断将数字技术融入日常工作细节,自主开发了污染场地分层放坡模拟插件、课题资金管理软件、地层数据自动转换软件等。随着无人机技术的普及,团队专题开展了无人机在修复项目管理方向的应用研究,让智慧化手段在修复工作中实现多元化应用。
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