近年政府及建造業界致力推行「建造業2.0」及全速發展數碼基建,以提升生產力、質量及工地安全。香港生產力促進局(生產力局)早前聯同香港特區政府土木工程拓展署(土木工程拓展署)及安誠—邁進聯營公司三方共同研發「智能隧道質量檢測系統」,成功將隧道結構檢查工作全面數碼化,善用科技創建智慧城市。
為完善本港交通網絡及支援新發展項目,土木工程拓展署於2019年展開T2主幹路及茶果嶺隧道工程。T2主幹路中的雙管道海底隧道總計約有多達21,000件預製混凝土組件。由於海底隧道較其他地面結構承受更巨大負荷和海水侵蝕,為確保施工質量,工程人員需仔細檢測進行安裝後的隧道管壁有否裂縫、混凝土剝落或滲水等缺損情况。若採用傳統隧道檢查方法,工程人員需利用工作平台於高處以目測方式逐一檢查預製組件,並由人手處理及記錄相關檢查結果,整個工序耗時且隱藏安全風險。雖然近年盛行的無人機技術可消除高空工作的安全隱憂,但隧道內無法接收Wi-Fi及5G訊號,令相關部門於發展智能檢測方案上停滯不前。
作為機械人及人工智能技術領域的先驅,生產力局與土木工程拓展署及安誠──邁進聯營公司合作研發了「智能隧道質量檢測系統」,系統為香港首台搭載人工智能處理技術的隧道施工巡檢航拍機,利用先進邊緣計算技術(Edge Computing)、建築信息3D模型(BIM)加上標記跟蹤(AprilTag)精準定位,突破隧道內沒有網絡及衛星定位的限制,讓工程人員在地面進行智能安全巡檢,不需設置高空工作平台,檢測速度比傳統目測方式提升五倍,令施工過程更靈活、安全及精準。此外,使用「智能隧道質量檢測系統」後,工程人員毋須花費大量時間進行繁複工序,可以調配至其他高增值工作項目,亦避免長期處於黑暗悶熱的隧道有限空間內進行檢測,影響其他隧道工作及整體施工進度。系統亦會自動將檢測結果整合成電子缺損報告,將檢測過程數碼化,方便日後資產管理。這項創新研究已完成開發,並成功「落地」應用於T2主幹道和茶果嶺隧道工程項目。
由於「智能隧道質量檢測系統」在香港首次使用,研發期間數據有限,因此生產力局在研發過程中利用多種人工智能先進技術,為系統設計及制定持續學習機制,將收集到的數據應用於完善人工智能模型,令檢測更高效及準確。而且,此系統的實際應用經驗為其他隧道項目在人工智能和機械人技術應用上建立重要基礎,系統所記錄的隧道狀況資料能構建「大數據」作日後建立人工智能檢測模型之用,便利操作維修,為未來的基礎設施項目提供良好的參考資訊。
「智能隧道質量檢測系統」的成效於國際間獲得廣泛認可,分別勇奪2023年「愛迪生獎」的「重要人力基礎設施──智能建模」類別銅獎、「2022年百大科技研發獎(軟件/服務類別)」、「2022年日內瓦國際發明展」銀獎、「2022年香港商業科技卓越獎(新興科技──工業建造)」及在「香港工程師學會大獎2023」中的「創新應用(所有會員組)」分組類別中獲得嘉許。展望未來,生產力局及土木工程拓展署期望透過於不同領域合作,以創新先進技術提升整體施工安全和生產力,促進香港「建造業2.0」及高質量新型工業化發展。
請即觀看生產力局於無綫電視播出的特備資訊節目《新型工業全方位》,了解更多生產力局有關新型工業化的成功實例。
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