科技日報(bào)記者?王禹涵
“開啟退水閥門！”7月以來，連日降雨使西安護(hù)城河水位持續(xù)上漲，西安城墻信息中心工作人員根據(jù)監(jiān)控視頻水位預(yù)警提示，發(fā)現(xiàn)9號庫區(qū)河道水位超過正常水平10厘米。20分鐘后，隨著水位恢復(fù)正常，工作人員果斷下達(dá)指令：“關(guān)閉閥門，啟動水質(zhì)監(jiān)測工作。”
這是近日記者在西安城墻信息中心親歷的一幕。
2023年以來，西安城墻管委會打造了一套集文物保護(hù)、文旅運(yùn)營、應(yīng)急管理、防汛指揮等功能于一體的“文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)利用綜合解決方案”，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破及文保文旅數(shù)據(jù)的融合共享。歷經(jīng)歲月洗禮，悠悠流淌的西安護(hù)城河，也因科技加持實(shí)現(xiàn)了碧波輕漾、河水安瀾。
“一座艙”讓護(hù)城河真正成為“護(hù)”城河
西安護(hù)城河，始鑿于唐末、擴(kuò)建于明洪武年間，是西安城墻外圍、環(huán)城一周的人工防護(hù)河。古時(shí)，護(hù)城河是阻止軍事進(jìn)攻、固守城防的防御工事，凝聚了古人軍事、建筑、水利等智慧；如今，護(hù)城河不僅是供游人觀光的國家級水利風(fēng)景區(qū)，更承擔(dān)著西安城區(qū)34平方千米的城市防洪和雨水調(diào)蓄功能，是名副其實(shí)的“護(hù)”城河。
將地圖空間與智感設(shè)備有機(jī)結(jié)合，運(yùn)用數(shù)字孿生結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2023年西安城墻管委會利用“數(shù)字方艙綜合管理平臺”（以下簡稱“數(shù)字方艙”），實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)全真互聯(lián)，以及對文保、防汛、消防和安防等預(yù)警的有效處理。
進(jìn)入設(shè)于西安城墻地下的辦公室，一張滿墻的大屏實(shí)時(shí)展示著城墻各項(xiàng)管理運(yùn)營指標(biāo)和數(shù)據(jù)映入眼簾。在大屏中的護(hù)城河上方，漂浮的懸窗里顯示著河水水位值、溶解氧、濁度等相關(guān)信息。
“我們引入了定點(diǎn)的水質(zhì)監(jiān)測儀、巡游的無人駕駛船，外加人工輔助采集，能夠?qū)崿F(xiàn)葉綠素濃度、總氮、氨氮等指標(biāo)的實(shí)時(shí)采集。”西安城墻數(shù)字中心工作人員劉薈介紹說，數(shù)字方艙還接入了氣象信息及水位監(jiān)測系統(tǒng)，“運(yùn)用人工智能算法、結(jié)合未來24小時(shí)降雨情況，數(shù)字方艙能預(yù)測出各庫區(qū)水位的變化趨勢，輔助我們開展防汛工作。”
“你看，我們還將防汛物資數(shù)量及點(diǎn)位在大屏上進(jìn)行了標(biāo)注，可以幫助我們更好地調(diào)度與指揮。”劉薈指著大屏告訴記者。
令人驚嘆的是，數(shù)字方艙構(gòu)建出的三維數(shù)據(jù)模型達(dá)到了厘米級。其采用新型基礎(chǔ)測繪、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對13.74公里的西安城墻及30余棟古建筑物構(gòu)建了精準(zhǔn)模型，對900余平方米彩繪進(jìn)行了采集，完成了西安城墻景區(qū)數(shù)字孿生底座的搭建，這為西安城墻歷史的永續(xù)保存、數(shù)字資產(chǎn)的衍生利用及數(shù)據(jù)的可視化使用打下了良好基礎(chǔ)。
“一條船”讓游客體驗(yàn)穿梭歷史長河的浪漫
前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、“吸”進(jìn)垃圾，烈日炎炎，一艘無人駕駛清潔船正在水面作業(yè)，將河面漂浮物一掃而凈。這艘由陜西歐卡電子智能科技有限公司（以下簡稱“歐卡智舶”）研發(fā)的“水上掃地機(jī)器人”，為西安護(hù)城河提供了水環(huán)境綜合治理一體化智能解決方案。
“通常情況下，這艘船的清掃效率可達(dá)到人工作業(yè)的4倍，大概7個(gè)半小時(shí)就能完成約70畝水域的深度清潔。”歐卡智舶董事長朱健楠介紹說，“船體前后共有3個(gè)水質(zhì)傳感器模塊，可以對水面各個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行水質(zhì)檢測，數(shù)據(jù)則實(shí)時(shí)傳送回管委會的數(shù)字方艙。”
通過高精準(zhǔn)導(dǎo)航、全智能感知，人工智能自主決策及多傳感系統(tǒng)協(xié)同路徑規(guī)劃，歐卡智舶搭建了水面智慧運(yùn)維系統(tǒng)，可以對水域進(jìn)行持續(xù)的水運(yùn)清潔和智能維護(hù)。
泛舟水上、圍爐煮茶是什么感受？歐卡智舶還打造出智能駕駛游船。
記者踏上歐卡智舶“汐”系列智能駕駛游船，體驗(yàn)了“坐在未來的船里穿梭歷史長河”的浪漫旅程。“像‘汐’和‘漾’系列的L4級自動駕駛游船，已在全國多個(gè)景區(qū)陸續(xù)落地，將我國水上游覽、交通等場景的數(shù)字化、智慧化水平提升到了全新高度。”朱健楠介紹說。
四四方方的游船可容納8—10人乘坐，純電動力續(xù)航、頂部的太陽能板可提供源源不斷的“綠電”，數(shù)字化大屏和語音廣播不時(shí)提示著游船行駛中經(jīng)過的景點(diǎn)介紹。
當(dāng)迎面駛來另一艘游船時(shí)，記者所搭乘的游船明顯向右轉(zhuǎn)舵，隨后又回到了中軸線繼續(xù)行駛。“借助毫米波雷達(dá)和激光雷達(dá)，它會按照提前規(guī)劃好的線路自主巡航，不僅能自動規(guī)避障礙物，在復(fù)雜水域還能根據(jù)風(fēng)浪等級自主控制行船姿態(tài)，保證游船平穩(wěn)行駛。”朱健楠告訴記者。30分鐘左右的航行很快結(jié)束了，游船輕盈準(zhǔn)確地停進(jìn)了承擔(dān)著“充電樁”作用的智能船塢。
一泓碧水繞城郭，在歲月流轉(zhuǎn)中，西安護(hù)城河不僅見證著中華歷史文化的深沉，也在科技的加持下煥發(fā)出勃勃生機(jī)，流淌向更加美好的未來。
