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【AI提升施工安全】引入AI無人機驗隧道 減工程人員安全風險 節省約八成時間

【明報專訊】連接西九龍和將軍澳的六號幹線將於2026年完工,中間一段「T2主幹路和茶果嶺隧道」工程正如火如荼。有別於過往工程人員以目測檢查每件隧道組件的繁瑣程序,土木工程拓展署與香港生產力促進局為項目引入新科技,研發及應用本港首個採用無人機搭載人工智能處理技術的「智能隧道質量檢測系統」。負責項目的工程師表示,運用智能系統為隧道檢測,較傳統人手節省約八成時間,以10米長隧道為例,人手檢測需時490分鐘,智能系統則僅花80分鐘。且以往工程人員需爬12米台以目測方法檢查,現時系統有助提升整體施工安全。

隧道結構組件數量衆多,以往工程人員需利用工作平台,在約12米位置目測檢查每塊組件,安全風險較高。應用新系統後,無人機可飛到高處每個角落,拍攝及分析高清影像,找出裂縫、石屎剝落、滲水等缺損。(賴俊傑攝)
隧道結構組件數量衆多,以往工程人員需利用工作平台,在約12米位置目測檢查每塊組件,安全風險較高。應用新系統後,無人機可飛到高處每個角落,拍攝及分析高清影像,找出裂縫、石屎剝落、滲水等缺損。(賴俊傑攝)

斥資200萬元研發10月 代替工程人員目測

「T2主幹路和茶果嶺隧道」為全長3.4公里的雙線雙程行車幹道,西接中九龍幹線,東連將軍澳-藍田隧道,其中約2.4公里是一段雙管海底隧道。兩條海底隧道約有2.1萬件預製混凝土結構組件,由隧道鑽挖機安裝砌成。

長2.4公里的隧道由2.1萬件石屎預製組件砌成。無人機配備的微型電腦運用人工智能平台,偵測、分辨和分析不同隧道管壁組件的缺損狀况。(賴俊傑攝)
長2.4公里的隧道由2.1萬件石屎預製組件砌成。無人機配備的微型電腦運用人工智能平台,偵測、分辨和分析不同隧道管壁組件的缺損狀况。(賴俊傑攝)

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,工程人員需及時檢測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,以減少未來維修保養的需要。因此,政府去年中起耗時10個月、斥資200萬元,研發「智能隧道質量檢測系統」,以代替工程人員目測檢查隧道組件。

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無人機線下自動拍攝 分析組件缺損

新系統已應用於「T2主幹路和茶果嶺隧道」檢測工作約兩個月,並已完成當中約400多米檢測。東拓展處署理總工程師黃志威稱,以往工程人員需利用工作平台,在隧道內高約12米位置,以目測方法檢查每塊隧道管壁組件,再以人手記錄檢查結果,安全風險較高。

無人機於沒有網絡的隧道內,能夠根據貼在隧道壁組件上的AprilTag標籤(小圖左)定位,並自動拍攝每件隧道壁組件的高清影像,供人工智能平台分析,而每件組件都有各自的二維碼(小圖右)作識別。(賴俊傑攝)
無人機於沒有網絡的隧道內,能夠根據貼在隧道壁組件上的AprilTag標籤(小圖左)定位,並自動拍攝每件隧道壁組件的高清影像,供人工智能平台分析,而每件組件都有各自的二維碼(小圖右)作識別。(賴俊傑攝)

應用新系統後,由於無人機裝有具紅外線功能的高解像度相機,並配備微型電腦,可於沒有網絡的隧道內,根據貼在隧道壁組件上的AprilTag標籤定位,並自動拍攝每件組件的高清影像,供人工智能平台分析,檢查單個組件只需兩分鐘。

黃志威說,微型電腦能運用具持續學習功能的人工智能平台,分析可見光及紅外線影像,以偵測、分辨和分析不同缺損狀况,在場即時運算及分析影像;而系統利用3D建築信息模型,即時以圖像顯示缺損位置和類型,以便後續修復。

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工程師冀蒐大數據助未來基建

黃志威補充,系統蒐集到的隧道缺損資料能提供珍貴的大數據,用作建立人工智能檢測模型,可供未來大型基建項目參考;同時期待未來可將此新技術引入其他工程項目,提升整體施工安全和生產力,並改善建造業形象。

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