她把智慧帶入“不可見”的地下
——記市城市建設(shè)設(shè)計研究總院（集團）有限公司研發(fā)中心副主任紀莎莎

陳恒楊

“2021 年上海城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型——智慧工匠”評選中，紀莎莎脫穎而出，獲得 “智慧工匠”稱號。在10 位“智慧工匠”中，她是作為五分之一存在的女性。

37 歲的她也是一個四歲孩子的寶媽，下班回家后要照顧小孩，把小孩哄睡后，自己再起床工作，這是她四年來的生活片段。

而她并不覺得自己辛苦，偶爾半夜的靈光乍現(xiàn)，她會起床記錄，為此忙到深夜。也正是這樣對工作日復(fù)一日的熱情和堅持，才支撐她攻克一項項技術(shù)難題，斬獲近十個榮譽獎項。

克服難中之難讓“不可見”被看見

2014 年，紀莎莎從浙江大學(xué)博士畢業(yè)來到上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院（集團）有限公司，從事水務(wù)處理的工作。

紀莎莎告訴記者，自己在學(xué)習(xí)和工作上總喜歡探索拓展一些新的領(lǐng)域，于是博士畢業(yè)于能源與環(huán)境專業(yè)的她，精進不休，不斷嘗試新興技術(shù)，打破自身專業(yè)局限，主動汲取智能感知、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)算法等方面的知識，想要給傳統(tǒng)的水務(wù)系統(tǒng)帶來一些新東西。

去年年底，她在“2021 年上海城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型——智慧工匠”評選中，從20 位候選人中脫穎而出，獲得“智慧工匠”稱號。在此之前，她在污泥處理、海綿城市建設(shè)、靜脈產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)等一些別人不愿意處理的“大麻煩”上，都有一定建樹。智慧水務(wù)對她來說，是一個全新的突破點。

“排水行業(yè)的工作不簡單，它聚焦在大家看不到的地下?！奔o莎莎介紹道，排水管網(wǎng)雖然與供水、燃氣、電力管線等一樣均敷設(shè)于地下，但它是一個相對開放的系統(tǒng)，地下水入滲、雨污混接、河湖水倒灌都是它的“常見病”。

“從GIS 地理信息系統(tǒng)到各類傳感器的布局，從仿真模型搭建到大數(shù)據(jù)分析，從業(yè)務(wù)系統(tǒng)場景設(shè)置到平臺資源整合，排水管網(wǎng)的智慧化建設(shè)還有很長的一段路要走。僅就管網(wǎng)GIS 系統(tǒng)這一塊來說，其作為智慧化的基礎(chǔ)，里面大管接小管、標高異常、管道缺失等問題卻十分普遍?！痹趯ι虾Ｄ炒笮团潘瑓^(qū)進行GIS 系統(tǒng)梳理的過程中，面對數(shù)十萬根管段，需要快速查找里面存在的問題，紀莎莎發(fā)現(xiàn)如果用原始的人工方法進行判別，不僅難以滿足項目進度要求，還可能因為人為誤差導(dǎo)致判別錯誤，種種困難擺在眼前，唯有尋求新思路。

紀莎莎提出，可以結(jié)合專業(yè)知識，通過編寫一些小插件對這些異常數(shù)據(jù)進行批量標識處理，從而做到快速篩查?！斑@些小插件的開發(fā)，來源于項目需求，得益于她專業(yè)外技術(shù)知識的積累，同時也是團隊反復(fù)思考打磨出來的結(jié)果?！蓖ㄟ^此種方法，使排水管網(wǎng)GIS 系統(tǒng)梳理由復(fù)雜變得簡單，不僅大幅減輕工程師重復(fù)勞動，減少人為誤差，而且為項目節(jié)約近10%的時間。

在智慧平臺建設(shè)中，紀莎莎帶領(lǐng)團隊成員，群策群力。她將所學(xué)的數(shù)字技能知識運用在工程項目中，創(chuàng)新性采用BIM（建筑信息模型）+GIS（地理信息系統(tǒng)）+MR（虛擬現(xiàn)實相互）技術(shù)，構(gòu)建排水系統(tǒng)三維數(shù)字底座，通過手持終端直接穿透建筑及路面，查詢地下設(shè)施及管網(wǎng)的空間分布及相關(guān)靜動態(tài)數(shù)據(jù)，讓工程師能看見“不可見”的地下排水系統(tǒng)運行調(diào)度。

智慧是手段行業(yè)才是核心

上海一直是一座“智慧”之都，大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)一直領(lǐng)先全國甚至全世界。此外，排水管網(wǎng)總量的增大和新時代排水系統(tǒng)功能需求的增加，原有依靠人工經(jīng)驗進行管理調(diào)度的難度越來越大，迫切需要依靠“智慧”的力量對排水系統(tǒng)進行系統(tǒng)性、綜合性治理。

而“智慧”和排水的結(jié)合，卻是多年來難以突破的難題，行業(yè)和智能“兩張皮”，是長期存在的痛點和難題。“現(xiàn)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)難推進的原因就在于，負責(zé)智慧化的技術(shù)人員沒有深入到行業(yè)里，而行業(yè)內(nèi)的人又不具備與智慧化相關(guān)的知識?！奔o莎莎觀察到，在互聯(lián)網(wǎng)和排水行業(yè)中間，急需搭上一座橋梁。

她也強調(diào)，智慧要落在行業(yè)里，“僅通過傳感器布設(shè)，將收集的數(shù)據(jù)放在一個漂亮的大屏里，就能解決復(fù)雜的排水管網(wǎng)問題，這是天方夜譚?！彼f，模型是解決問題的利器，排水系統(tǒng)具有其內(nèi)在的物理及化學(xué)邏輯，它需要建立與自己匹配的機理模型，然后與管網(wǎng)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)相耦合、疊加，在不斷運用中更新，才能成為可以發(fā)揮作用的智慧水務(wù)模型。

水力模型的運用當(dāng)然也不是一勞永逸的。紀莎莎告訴記者，不同傳感設(shè)備將海量動態(tài)數(shù)據(jù)傳輸回來之后，模型也因此逐步更新，迭代升級，從而為排水管網(wǎng)運行管理提供更為準確的指導(dǎo)方案甚至是預(yù)測方案。

有了管網(wǎng)模型，統(tǒng)一建設(shè)標準，也是至關(guān)重要的一部分。紀莎莎作為負責(zé)人，承接了嘉興市污水管網(wǎng)智慧平臺（一期）設(shè)計采購施工總承包項目及嘉興經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水管網(wǎng)智能感知系統(tǒng)項目。

嘉興市污水系統(tǒng)運管部門眾多，管網(wǎng)及設(shè)施的感知設(shè)備及信息化平臺建設(shè)標準不一致、數(shù)據(jù)傳輸標準不一致等導(dǎo)致其難以統(tǒng)一，為解決此問題，她帶領(lǐng)團隊研究制定《嘉興市智慧水務(wù)數(shù)據(jù)標準》《嘉興市污水管網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸標準》《嘉興市排水工程BIM 數(shù)字資產(chǎn)標準》等一系列相關(guān)標準。整合市、縣內(nèi)10 余個相關(guān)部門的污水管理數(shù)據(jù)，動態(tài)收集污水管理信息，實現(xiàn)全市域污水管理“一屏掌控”，變“分散管理”為“一體化管理”。

建立統(tǒng)一標準在嘉興市的水務(wù)應(yīng)用上取得的成果有目共睹。自平臺上線以來，利用傳感設(shè)施及排水模型實現(xiàn)智能感知、精準排查，使總承包減少約30%，管道堵塞和冒溢事件的月均處理量由12 起下降至3 起，在抗擊臺風(fēng)過程中，優(yōu)化污水排放方案，預(yù)降管網(wǎng)水位，最大程度分擔(dān)了城市管網(wǎng)排水壓力。

年輕團隊未雨綢繆提升城市韌性

紀莎莎和她的團隊在兩年前接手上海市白龍港片區(qū)的排水運行調(diào)度系統(tǒng)排水模型建設(shè)項目，在這里，他們受市水務(wù)局委托，領(lǐng)先于全國，打造全市區(qū)域內(nèi)統(tǒng)一標準、面積全球第一的排水模型?！?2 月剛召開的國家經(jīng)濟工作會議中強調(diào)，要把地下管網(wǎng)作為未來5 年的重中之重，其實，我們已經(jīng)把這部分工作做在了前面?！彼f。

她帶領(lǐng)的團隊有7 人，其中5 人是“90 后”，這個年輕的團隊有著年輕活潑的朝氣，也有居安思危的預(yù)見能力。

最近，她和她的團隊正在著手研究城市重點設(shè)施內(nèi)澇災(zāi)害整體風(fēng)險評估，以地鐵站為例，他們在評價內(nèi)澇災(zāi)害自身危險性的基礎(chǔ)上，通過疊加客流量密度、換乘中轉(zhuǎn)線路條數(shù)以及區(qū)位信息等多個因素，對內(nèi)澇災(zāi)害整體風(fēng)險進行評估，為構(gòu)建韌性設(shè)施提供改造或應(yīng)急保障方案。

“雖然遇到百年一遇的大災(zāi)害，我們沒有辦法保障所有地區(qū)不積水，但我們可以預(yù)測哪邊積水比較嚴重，從而為區(qū)域改造及極端天氣應(yīng)對做好準備?！彼麄兺ㄟ^有效監(jiān)測和科學(xué)模擬，進行內(nèi)澇風(fēng)險評估和應(yīng)急保障策略研究，結(jié)合預(yù)報數(shù)據(jù)，如降雨等，利用模型對管網(wǎng)可能遇到的風(fēng)險如：冒溢、堵塞、破損進行提前預(yù)警與應(yīng)對，化被動管理為主動管理，在危險情況發(fā)生的時候確保城市正常運作及市民生命財產(chǎn)安全。

全球范圍內(nèi)因氣候變化導(dǎo)致的極端降雨事件頻發(fā)，他們期望可以將排水模型融入城市信息模型平臺中，形成城市級內(nèi)澇風(fēng)險決策管控平臺，并通過與地鐵、歷史文化建筑、醫(yī)院等重點保障區(qū)聯(lián)動，形成重點區(qū)域應(yīng)急保障策略，提升城市安全等級，構(gòu)建城市新韌性。紀莎莎堅定地告訴記者：“減少風(fēng)險，就是智慧水務(wù)的意義?！?/p>