■记者 温才妃

　　大型工程通常会使用很多脚手架，冬奥会场馆也不例外。怎么保证插销都安装在预想的位置上，而不会因松动产生安全问题？这听起来是一个施工问题，但却被科学家敏锐地关注到。

　　从前的工程项目，多用位移传感器检测插销安装情况，然而，冬奥会上脚手架数以万计，面对着上万个节点，工人仅靠传感器去检测几乎是不可能的。

　　重庆大学土木工程学院研究员回忆琢磨，无论用哪种方式检测，最后都要转换成电信号在电脑里读取数据。能否选用一种更实用、方便的方法实现监测呢？

　　这是回忆第二次服务于奥运会了，2008年他在北京夏季奥运会中参与临时看台的检测工作。他和团队成员很清楚施工方的需求——希望安全检测的方式越简单越好，“几经探讨后，我们用了最原始的方法——光信号传递方式。古时前线将士在长城上点烽火，告知后方有敌军来袭，用的就是光信号”。

　　“我们在脚手架的插销上涂醒目的漆料标记，插到位就看不见标记，插不到位标记就会暴露在外头，以此来判断架子是否稳固、哪些地方需要再派施工人员加固。这样无论是用肉眼，还是摄像机，都可以捕捉到。”回忆说，考虑到现实情况，看台、转播房有很多临时架体，有些高达二三十米，如果靠人去巡检，始终需要高空作业，既不安全，又会挨冻。

　　用装置、算法帮助施工单位做检查，是回忆团队要干的事。

　　光是拍摄，其实并不困难，无人机就可以做到，但是识别需要靠计算机。“我们希望更智能一些。”回忆说。

　　他们在电脑中架构了一个实际架子的数字孪生架体。无人机在巡检过程中，一旦在某个位置上发现了反光点，在电脑上就会自动标注出对应的节点位置。“检查上万个节点，如果不这样标注，即便找到了，也不知道是哪个。”回忆解释道。

　　“就像教小孩识字一样，我们引入‘深度学习’的概念。电脑最开始不知道怎么识别，所以我们得先告知它哪些是需要识别的，再通过‘训练’软件，比如在比较暗、比较亮、距离近、距离远的环境下怎么识别标记，不断提升识别准确率。经过上百个插销工况训练，它的识别准确率终于达到了97%。”回忆说，节点太多太密，可能还会有一两个漏网之鱼，但准确率相对而言比较高，巡检速度大大提升。

　　然而，在试验过程中，跟研究人员“较劲儿”的不是算法，而是无人机拍摄。前期试验在重庆、武汉的实验室内开展，与冬奥会赛场环境差异较大。比如，在赛场上，阳光直接照射镜头，摄像机基本上什么都拍不到；早晚光线角度不同，也会导致摄像机拍摄效果不理想。为了对摄像机进行调整、保证识别准确度，研究团队4次前往北京延庆小海坨山，进行实地测试。12月的寒风让来自内蒙古的回忆都大呼“冷得不行”，最终他们成功解决了拍摄问题。

　　可就在无人机方案做得差不多之时，冬奥组委一道赛场全面禁飞无人机的通知，又把他们的拍摄方案推翻了。时间紧、任务重，最后他们改成了手持支架式的检测设备。重庆大学土木工程学院副教授杨荣华介绍，他们在一根内置硬件的杆子上，安装了4个不同方向的摄像头，人拿着杆子行走，行进过程中发现标记就会报警。

　　而在赛场之外，“无人机+数字孪生架体”这一绿色环保的检测方式得到了施工方的肯定。

　　杨荣华告诉《中国科学报》，考虑到普适性，他们的设备和方案不仅适合低温环境，还做了高温环境下的测试，比如把它放进烤箱里，也同样适用。未来，他们还会考虑开发无人车代替人工巡检。

　　回忆表示，和普通产品相比，其唯一的区别是多了一道小工序——刷一道反光漆，“无人机、软件都已经很成熟，在推广上并没有什么难度，期待厂家继续示范应用”。