我国自主研发智能冰建系统亮相哈尔滨 科技创新赋能冰雪产业升级

问题:冰雪建筑作为季节性工程,施工窗口短、作业环境极端、安全风险高。大型冰建需要高空吊装、精准拼接与持续维护,受低温、风荷载、人流振动等影响,结构状态随时可能变化。传统依靠人工经验的方式既效率低下,也存在监测不连续、预警滞后等问题,难以满足大型景观的安全运行与品质提升需求。 原因:极寒环境下,材料性能、黏结方式与作业装备都与常规建造不同。冰块重量大、作业范围广,现场对精准定位和稳定提升的要求突出。同时,冰建从搭建到运营的全过程受温度、冻胀融沉、基础形变及气象等多因素影响——单一指标难以反映结构状态——需要融合感知、算法与工程经验形成完整的管理体系。此外,冰雪旅游热度上升,景区承载量与运营时长增加,对安全保障与应急响应能力提出更高要求。 影响:在第二十七届哈尔滨冰雪大世界,由哈尔滨冰雪大世界联合哈尔滨工业大学机电学院、黑龙江省建筑安装集团研发的智能大型冰雕自动化搭建机器人正在投入使用。该设备采用轮式驱动的桁架式龙门架构,两侧立柱同步升降,可覆盖约10米×7米的作业范围,适配多类大型冰建搭建场景。设备将抓取、摆放与喷淋等环节集成为一体化流程,具备抓取大重量冰块的能力,有望减少高空人工操作,降低安全风险与用工强度,提升施工标准化水平。 与建造端同步推进的是运维端的数字化升级。由哈尔滨冰雪大世界联合中国科学院西北生态环境资源研究院、黑龙江科技大学、黑龙江省水利科学研究院、中国地震局工程力学研究所等单位研发的冰雪建筑全生命周期监测体系已进入现场试验阶段。该体系通过分布式传感器对冰建内部温度进行监测,综合倾斜、振动、形变、表面光谱、地基冻胀融沉及气象等数据,提取结构健康特征,开展风险预警与趋势研判,为处置决策提供依据。由此,冰雪景观安全管理有望从事后处置转向事前预警与过程控制。 对策:业内人士认为,推动"冰雪+科技"融合需要在建造、监测与管理机制上同步发力。一是围绕冰建工程特点建立标准化工艺与装备体系,通过自动化、模块化降低高风险人工环节的依赖,提升施工质量一致性。二是以多源感知与数据平台为支撑,形成从搭建、运营到拆除的全周期监测与预警机制,推动风险识别从经验判断向数据驱动转变。三是强化产学研用协同,推动技术在真实场景中迭代验证,形成可复制、可推广的解决方案,并与安全管理、应急预案、运维流程相衔接,确保技术真正发挥作用。 前景:随着冰雪消费升温,冰雪景观的品质化、规模化与长期化趋势明显。哈尔滨通过应用智能建造装备与全周期监测体系,探索构建冰雪景观"感知—建造—运维"全链条智能化保障模式,从传统冰雪旅游目的地向具有技术集成与输出能力的综合平台拓展。有关技术在哈尔滨冰雪大世界的深化应用,有望带动冰雪装备制造、工程服务、数据运维等新业态发展,为冰雪经济发展提供科技支撑与安全保障。同时,极寒建造与季节性结构监测的实践经验,也将为寒地城市景观工程、安全管理与文旅项目运营提供借鉴。

冰雪建筑从手工艺术向工业化产品的转变是技术进步的必然,也是产业升级的要求。哈尔滨在该转变中的率先探索,不仅为自身冰雪产业高质量发展开辟了新路径,也为全国冰雪产业创新发展提供了借鉴。在"冰雪+科技"融合的新时代,哈尔滨正用创新驱动冰雪经济发展,让冰雪艺术焕发新的生命力。