武牧之：讓不確定性的世界增加安全感

深秋的蘇州，仍是綠草成茵，樹(shù)木參天，枝繁葉茂，生機(jī)勃勃。工業(yè)園區(qū)里車(chē)水馬龍，人流如織，位于東平街國(guó)創(chuàng)大廈三樓的蘇州瑞茨柏工程監(jiān)測(cè)技術(shù)有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)瑞茨柏），與多數(shù)科創(chuàng)型公司一樣，緊張而有序地忙碌著。如果不走進(jìn)去，你根本無(wú)法想象這么一家看似普通的公司，卻擁有世界頂級(jí)的安全監(jiān)測(cè)黑科技。他們的測(cè)斜儀可以精準(zhǔn)地測(cè)出地表里或建筑物在垂直方向上每米高度0.01毫米的傾斜變化，而測(cè)量高度超過(guò)100米；傾角儀可以測(cè)量出墻面或立柱0.005毫米的傾斜變化，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)工作。這樣的測(cè)量精度比世界頂級(jí)同類(lèi)產(chǎn)品高出50%～100%，比國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品更是數(shù)量級(jí)上的優(yōu)勝。

這樣高精度、高靈敏度的測(cè)量是怎樣做到的？可以應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？有什么現(xiàn)實(shí)意義？筆者走進(jìn)瑞茨柏公司，訪(fǎng)談創(chuàng)始人兼董事長(zhǎng)武牧之先生。

從GE到瑞茨柏

內(nèi)斂謙和、陽(yáng)光帥氣的武牧之，生在蘇州，長(zhǎng)在蘇州。他從蘇州中學(xué)畢業(yè)后，2004年進(jìn)入清華大學(xué)工程物理系本科學(xué)習(xí)，2008年進(jìn)入北京大學(xué)電子系研究生學(xué)習(xí)，課題是“波色-愛(ài)因斯坦凝聚和原子時(shí)計(jì)”，通常應(yīng)用于精密測(cè)量領(lǐng)域。完成學(xué)業(yè)后，他進(jìn)入世界名企通用電氣（GE）的上海研發(fā)中心，從事研發(fā)工作。從原子鐘到頂級(jí)名企研究院，可謂是典型理工科學(xué)霸的標(biāo)準(zhǔn)路線(xiàn)。而2016年與一位勘察行業(yè)前輩的偶遇，徹底改變了武牧之的人生路線(xiàn)。他了解到國(guó)內(nèi)基建高速發(fā)展，但安全監(jiān)測(cè)仍然落后，現(xiàn)狀令人擔(dān)憂(yōu)。傳統(tǒng)的基建安全監(jiān)測(cè)手段和工具落后，許多重要參數(shù)都靠人工監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)性、重復(fù)性和連續(xù)性差，而且數(shù)據(jù)誤差也大。而精密測(cè)量正是武牧之耕耘許久的領(lǐng)域，這瞬間激起了他的興趣。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如何獲取以及準(zhǔn)確與否，是安全監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)工作和重要依據(jù)。某種意義上，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就如一把安全利劍，懸在基建工程頭上，做得不好，這把利劍隨時(shí)落下，安全事故不可避免?；üこ淌玛P(guān)國(guó)計(jì)民生，安全監(jiān)測(cè)無(wú)小事，越大的基建工程，安全監(jiān)測(cè)工作越重要。武牧之由此發(fā)現(xiàn)了自己多年科研經(jīng)歷所能創(chuàng)造的產(chǎn)業(yè)價(jià)值潛力。

在清華和北大共7年時(shí)間習(xí)得物理、電子、精儀、測(cè)量的科學(xué)理論，再經(jīng)世界一流研發(fā)中心淬煉6年，武牧之受GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思想的影響，深刻理解信息時(shí)代數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值，數(shù)據(jù)就是生產(chǎn)力。因此，他掌握了精準(zhǔn)獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)平臺(tái)化處理的“屠龍術(shù)”。

“屠龍術(shù)”如何在新時(shí)代大顯身手？接受過(guò)精英教育的武牧之，雄心懷天下，科技安民生，他覺(jué)得有幸接受好教育不能僅僅滿(mǎn)足于解決自己的飯碗問(wèn)題，而應(yīng)為社會(huì)做更有價(jià)值和意義的事情。為了解決國(guó)內(nèi)安全監(jiān)測(cè)的重要性與監(jiān)測(cè)手段和工具落后之間的巨大矛盾，武牧之毅然走出GE公司的人生舒適區(qū)，來(lái)到“創(chuàng)業(yè)家天堂”的蘇州，不畏艱辛地追隨內(nèi)心呼喚，學(xué)有所用，用有所長(zhǎng)，決定從基建工程全生命周期安全監(jiān)測(cè)入手，融合電子學(xué)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能（AI）、土木工程、精密儀器，致力做全天候的安全監(jiān)測(cè)平臺(tái)，為國(guó)家的基礎(chǔ)安全保駕護(hù)航，瑞茨柏公司由此而生。

“1%的力量”改變世界

2012年11月，GE公司推出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，認(rèn)為這將打破智慧與機(jī)器的邊界，極大地提高生產(chǎn)效率。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可以為工業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)哪怕1%的成本或者資本節(jié)省，或從效率提升的角度帶來(lái)微小的進(jìn)步，其成果都將是巨大的。GE預(yù)測(cè)，未來(lái)數(shù)年內(nèi)，在一些關(guān)鍵的工業(yè)領(lǐng)域，1%的效率提高將帶來(lái)巨大的收益：航空工業(yè)1%的燃料節(jié)約，將最終節(jié)約300億美元；電力行業(yè)節(jié)約1%的燃料就意味著節(jié)約660億美元；醫(yī)療系統(tǒng)的效率提高1%，意味著節(jié)約高達(dá)630億美元；鐵路系統(tǒng)的效率提高1%，將帶來(lái)270億美元資本的節(jié)約；能源天然氣領(lǐng)域，資本支出降低1%，也會(huì)帶來(lái)高達(dá)900億美元的節(jié)約。

GE公司前CEO伊梅爾特更是著力推廣“1%的力量”理念，在一些重點(diǎn)行業(yè)（油氣、電力、軌交、航空等）通過(guò)數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)1%的資產(chǎn)效能和生產(chǎn)效率的提升，就能夠創(chuàng)造萬(wàn)億利潤(rùn)。

在GE浸淫多年的武牧之，對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)認(rèn)識(shí)深刻，其核心理念與德國(guó)工業(yè)4.0、中國(guó)制造2025是一致的。他非常清楚要完成1%的效率提高，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首先要讓設(shè)備和機(jī)器智能化，方便知曉生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，收集各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。其次，存儲(chǔ)、處理和分析傳感器收集的信息，面對(duì)海量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，要通過(guò)構(gòu)建恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?，找到并分析關(guān)鍵的核心數(shù)據(jù)，這需要以往生產(chǎn)工藝經(jīng)驗(yàn)與先進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，跨界整合知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)至為關(guān)鍵。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)缺乏預(yù)先設(shè)定的模型可使用，因此特別需要洞察行業(yè)問(wèn)題和規(guī)律，創(chuàng)新挖掘和分析數(shù)據(jù)，找到恰當(dāng)方法，提高生產(chǎn)效率。

現(xiàn)在，武牧之就要用學(xué)識(shí)和技術(shù)能力，推動(dòng)行業(yè)和社會(huì)的進(jìn)步，哪怕只是提高1%。樂(lè)觀(guān)地看，用當(dāng)下時(shí)髦的話(huà)說(shuō)，用GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思維來(lái)解決國(guó)內(nèi)基建安全監(jiān)測(cè)問(wèn)題，應(yīng)該屬于降維打擊，似乎一擊即潰。而實(shí)際上，武牧之面臨著遠(yuǎn)比技術(shù)復(fù)雜得多的商業(yè)環(huán)境，這常常讓他的創(chuàng)新陷入困境。

比如，精準(zhǔn)的安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如何獲得？工具和方法的落后，使復(fù)雜大型的基建工程場(chǎng)景的安全監(jiān)測(cè)變得困難，靈敏度和精準(zhǔn)度低，甚至依賴(lài)手工操作，無(wú)法確保一致性和連續(xù)性。這樣獲得的數(shù)據(jù)，若用于安全決策分析，其可靠性令人堪憂(yōu)。國(guó)標(biāo)嚴(yán)格規(guī)定，安全監(jiān)測(cè)要占工程總費(fèi)用的3%，但成本優(yōu)先的慣性思維，使得安全監(jiān)測(cè)的預(yù)算并非優(yōu)先安排。這樣一來(lái)，業(yè)界習(xí)慣于傳統(tǒng)方法，對(duì)于嘗試新技術(shù)新方案往往動(dòng)力不足。

有一個(gè)令武牧之哭笑不得的案例。某一大型軌交項(xiàng)目大膽采用武牧之的技術(shù)方案和監(jiān)測(cè)設(shè)備，先進(jìn)的傳感器、獨(dú)創(chuàng)的算法和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得位移、傾角、水位、溫度、濕度等參數(shù)，7×24小時(shí)實(shí)時(shí)顯現(xiàn)在后臺(tái)數(shù)據(jù)中心。但這樣的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)卻與之前人工定時(shí)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)所得到的有限數(shù)據(jù)結(jié)果完全不同，顛覆了監(jiān)測(cè)負(fù)責(zé)人的過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，以致他認(rèn)為目前的自動(dòng)化數(shù)據(jù)是“不準(zhǔn)確的”，因而懷疑監(jiān)測(cè)設(shè)備是“有問(wèn)題的”。

事實(shí)上，武牧之與團(tuán)隊(duì)正是以“1%的力量”之工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)思想，悄悄地改變著國(guó)內(nèi)安全監(jiān)測(cè)的工業(yè)版圖。不過(guò)，創(chuàng)新者從來(lái)都是孤寂的，要打破原先利益環(huán)繞的舊格局，需要時(shí)間和時(shí)機(jī)。他和瑞茨柏一直在默默積蓄著能量，有朝一日，他們一定會(huì)讓這個(gè)活在傳統(tǒng)里的行業(yè)“躍遷”到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

做中國(guó)結(jié)構(gòu)健康的守護(hù)者

七年來(lái)，經(jīng)歷了市場(chǎng)的風(fēng)云變幻，甚至新冠疫情三年，武牧之和瑞茨柏展現(xiàn)出的韌勁和進(jìn)取心，使瑞茨柏的技術(shù)和平臺(tái)越來(lái)越成熟，也獲得了越來(lái)越多的業(yè)主單位的認(rèn)可。

瑞茨柏是目前國(guó)內(nèi)唯一擁有自動(dòng)化傳感器研發(fā)生產(chǎn)、邊緣計(jì)算、智能感知的安全云平臺(tái)，具備全生命周期安全各種各樣自主研發(fā)的高精度測(cè)量?jī)x和高靈敏度傳感器，其自主研發(fā)的固定式測(cè)斜儀可以深入地下或建筑內(nèi)50米以上深度，實(shí)時(shí)感知結(jié)構(gòu)的微小水平位移；無(wú)線(xiàn)雙軸加速度計(jì)可以無(wú)源無(wú)線(xiàn)地安裝在任何垂直平面和纜索上，實(shí)時(shí)感知平面傾斜和纜索受力變化；無(wú)線(xiàn)振弦頻率計(jì)擺脫了傳統(tǒng)設(shè)備有線(xiàn)的束縛，與結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)埋應(yīng)力模塊相連實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)測(cè)量……這些面向各種工程建筑和野外自然環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)環(huán)境所開(kāi)發(fā)的自動(dòng)化設(shè)備，完全滿(mǎn)足各類(lèi)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景（地質(zhì)災(zāi)害、礦井、公路隧道、水利工程、大壩、邊坡、橋梁）及監(jiān)測(cè)基站建設(shè)等需求。他們聚焦基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期健康，為客戶(hù)提供從硬件設(shè)備到SaaS平臺(tái)的整體解決方案。

在談到瑞茨柏愿景時(shí)，武牧之謙遜地說(shuō)：“做中國(guó)結(jié)構(gòu)健康的守護(hù)者?！敝挥辛私饣üこ痰娜?，才會(huì)深刻理解這句話(huà)的分量。工程結(jié)構(gòu)物的安全與否，尤其是大型基建工程，如高鐵、軌道交通、各種隧道、水庫(kù)大壩、橋梁、礦井等，就如人體健康一樣，光憑肉眼查看外表，是無(wú)法精準(zhǔn)判別是否安全的。只有借助先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備和分析工具，才能精準(zhǔn)地捕獲工程結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部細(xì)微信息，從而診斷出問(wèn)題所在，及早排危解難。屢見(jiàn)不鮮的建筑坍塌事故，時(shí)時(shí)給人們敲響安全警鐘。人類(lèi)基建工程的安全隱患隨處可見(jiàn)，精準(zhǔn)高效的安全監(jiān)測(cè)不可或缺！

瑞茨柏自創(chuàng)立以來(lái)一直致力做中國(guó)結(jié)構(gòu)健康的守護(hù)者。武牧之的搭檔、瑞茨柏公司執(zhí)行總裁邵昀明先生，這位投行出身的清華大學(xué)控制工程專(zhuān)業(yè)碩士、德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)建筑技術(shù)專(zhuān)業(yè)博士，精明敏銳，對(duì)商業(yè)邏輯認(rèn)識(shí)深刻。他簡(jiǎn)明扼要地向筆者介紹了瑞茨柏的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：從安全監(jiān)測(cè)最底層的傳感器開(kāi)始，研發(fā)出全球領(lǐng)先的高精度測(cè)量技術(shù)，各系列產(chǎn)品指標(biāo)全球領(lǐng)先，擁有（包含芯片級(jí)的）全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。從2018年開(kāi)始，推動(dòng)結(jié)構(gòu)安全健康監(jiān)測(cè)全面步入自動(dòng)化時(shí)代，參與編寫(xiě)了軌道交通施工監(jiān)測(cè)自動(dòng)化國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并在業(yè)內(nèi)率先給出了完整的自動(dòng)化結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)方案。產(chǎn)品精度和性?xún)r(jià)比顯著超越了國(guó)外最高水平，測(cè)量一致性高，在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的精密測(cè)量要求中，是最能符合測(cè)量精度要求的傳感器產(chǎn)品。

“瑞茨柏自動(dòng)化產(chǎn)品是唯一可以和人工測(cè)量進(jìn)行直接對(duì)比的國(guó)產(chǎn)品牌。在寧波、蘇州、廣州等地的基坑參與過(guò)多次超過(guò)10家的多品牌對(duì)比，間隔1m的測(cè)量點(diǎn)上，瑞茨柏的自動(dòng)化測(cè)量數(shù)據(jù)和業(yè)主所認(rèn)為準(zhǔn)確的國(guó)外人工測(cè)量設(shè)備有95%以上的數(shù)據(jù)吻合度，其他國(guó)產(chǎn)品牌沒(méi)有一個(gè)超過(guò)50%?！?/p>

“瑞茨柏自動(dòng)化產(chǎn)品，通過(guò)我們自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計(jì)和濾波技術(shù)，做到了0.00001級(jí)別的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，比國(guó)內(nèi)外普通產(chǎn)品高2個(gè)數(shù)量級(jí)以上。同時(shí)高頻率的測(cè)量速度，以秒級(jí)的速度反饋數(shù)據(jù)，看到結(jié)構(gòu)體的實(shí)時(shí)變化?！?/p>

“全自主打造的智能AI數(shù)據(jù)分析和解決方案平臺(tái)，為基建項(xiàng)目提供深層次的可操作見(jiàn)解，實(shí)時(shí)監(jiān)控在建項(xiàng)目和既有結(jié)構(gòu)的安全和健康程度。同時(shí)，結(jié)合工程行業(yè)仿真理論和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)輕量化BIM模型，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)物的在線(xiàn)仿真、反演計(jì)算以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)。”

在充滿(mǎn)不確定性的時(shí)代里，武牧之和團(tuán)隊(duì)用技術(shù)和智慧，為世界增加安全感。