□本报记者 刘岚 通讯员 李志鹏 刘君瑜 李锟

　　“迭代”，这个互联网时代的热词，用在水利部黄河水利委员会河南黄河河务局“智能石头”的研发上，再恰当不过。

　　从初代摸索，到五代精进，“智能石头”作为水下的“眼睛”和“哨兵”，破解了“河道工程根石状态难以及时跟踪、坝垛出险难以提前预警”这一历史难题。六年的科技“迭代”之路，成为科技赋能河南黄河流域生态保护和高质量发展的生动写照。

　　迭代

　　迭代，意味着持续攀登，其目的通常是为了接近所需目标或结果。

　　2019年，初代“智能石头”诞生，迈出了从无到有的关键一步。“过去，黄河根石走失就像‘盲人摸象’，险情突发经常让人措手不及。”河南黄河河务局科技处负责人说道。

　　为了解决险情发现难的痛点，第一代“智能石头”应运而生。它如同水下的“感知神经”，与“智感”等装置共同组成了水下根石、水上坦石在线监测“哨兵网”，实现了险工控导工程工情险情的全天候实时“监测、感知、预警”，助力防汛抢险迈出了“抢早、抢小”的关键一步。

　　2022年，集中攻关核心难题的第三代产品迎来重大转折。其防护等级提升至IPX8（IPX8是防水等级的一种，指顶部距离水面1.5米至30米，连续30分钟，性能不受影响，不漏水），可承受10米水深的水压，抗压强度达到200千帕，告警准确率跃升至80%，电池续航能力从1年延长至3～4年。这些突破性进展，使其迅速成为推广应用的主力军。在河南、山西、山东黄河部分重点河段的河防工程，规模化布设的1500多个三代“智能石头”稳定运行至今。

　　2023年，第四代产品实现技术飞跃。第四代产品创新性地引入三轴位移数据分析技术，能够实时监测石头运动轨迹，预警精准度得到大幅度提升。2024年，第四代“智能石头”成功投入使用。同年汛期，部署在开封黑岗口下延控导工程的多颗“石头”提前数小时发出根石位移告警，抢险队伍精准出击，成功避免了一次可能发生的较大险情。

　　“以前只知道大概位置有险情，现在‘石头’能告诉我们石头是平移了、滑落了还是翻滚了，方向、速度都清清楚楚。”开封第一河务局抢险队长李国顺说。

　　目前，该技术已在南水北调中线拒马河段成功应用，守护着国家水脉安全。拒马河发源于河北省涞源县西北太行山麓，于北京市房山区十渡镇套港村入市界。研发团队针对拒马河护岸和扭王字块的安全监测与预警需求，开展定制化服务，创新性地采用了点位串联方式，成功实现数据高精度采集与实时传输。

　　2025年，基于神经元网络架构的第五代产品横空出世。它由多传感器智能串联组成，监测精度达毫米级，功能从单一震动监测，升级为集倾斜、振动、走失、移位、形变于一体的“全能感知”，预警能力覆盖河道边坡稳定性、水库坝体形变等更广阔领域。

　　深耕

　　将产品向一线大规模推广时，又遇到新难题。“复杂水环境信号弱、野外长期供电难、多源数据融合精度低，都是‘硬骨头’。”回顾研发路，成员王越洋记忆犹新。

　　研发团队锚定痛点，突破了复杂水环境下的微弱电磁信号捕捉技术瓶颈，攻克了电池续航、数据精度等技术壁垒，让传统防汛模式迈向“智能预判”，破解世界级难题的“石头密码”。

　　步入指挥中心，大屏幕正通过“智能石头”实时监测根石走向位置，一旦出险便能够精细化智能分析并自动告警。

　　“为适应更多不同的应用场景，今年我们推出了第五代‘智能石头’，它是将多个传感器串联在一起，监测方式由过去的单点扩展至整面。”团队工程师甘天辰介绍道，“同时可以实时监测运动轨迹，提升液位、角度和位移等监测数据的准确性，做到智能分析形变数值。供电方式也更加多样稳定，可根据不同应用场景采用太阳能直流供电。”

　　如今，“智能石头”已从河南黄河的试验田，走向守护全国水网安全的广阔舞台。

　　在河南黄河，14处重点工程、171道坝垛，1962颗“智能石头”日夜值守。在山东、山西、青海等地河道，以及南水北调中线工程，也都留下了“智能石头”的身影。在定制化市场，河南黄河河务局与广东、新疆、海委等多家水利工程单位达成合作意向，“智能石头”正以“商品化”“产业化”为目标，从区域试点转向守护全国水网。

　　“智能石头”的创新价值，赢得了广泛赞誉。它亮相于第十八届世界水资源大会、第三届亚洲国际水周的国际舞台，吸引了国内外专家的目光。

　　2021年7月，水利部部长李国英调研郑州马渡控导下延工程，仔细询问系统运行细节，充分肯定其研发路径和方法。同年，“智能石头”被水利部列入科技推广项目。2022年年底，李部长再次回信，为青年团队攻克关键技术点赞鼓劲。

　　媒体聚光灯下，“智能石头”的故事也走进了千家万户。中央电视台《朝闻天下》《国家宝藏》节目讲述着它的传奇；第34届中国新闻奖二等奖的报道记录了它的贡献；它在中国水利博物馆“共和国印记——江河奔腾看中国”展览中亮相，还被黄河博物馆收藏，完成了从技术产品到文化符号的跃升。

　　荣誉纷至沓来，五项实用新型专利，黄委科技进步一等奖，专属商标获批，省级施工工法认定……每一项，都是创新与实效的背书。

　　当下，“智能石头”已具备规模化量产能力。各项性能指标均通过国家级检测认证，具备形变监测、实时预警、全生命周期数据追溯等核心功能。它深度融合于现有监测体系，在河南黄河重点河段实现规模化部署，显著提升了水利工程安全监管的数字化、智能化水平。

　　这颗源自河南黄河的“智慧之石”，正以其不断迭代的硬核实力，为黄河流域生态保护和高质量发展，为筑牢国家水网安全屏障，提供着坚实可靠的科技支撑。

　　来源：中国水利报 2025年7月31日