中国中铁智能建造交流资料-武汉电气化局智能建造在铁路四电工程中的应用

2021年3月汇报人：马海军信息化管控、数字化驱动，推动智能建造在铁路四电工程中的应用前言02020年7月，住房和城乡建设部等十三部门联合印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，指出要以大力发展建筑工业化为载体，以数字化、智能化升级为动力，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用。

2015年5月，习近平总书记在河南考察中铁工程装备集团时提出了“推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变”，为推动我国产业结构转型升级、打造中国品牌指明了方向。

中铁武汉电气化局积极响应国铁集团关于铁路工程全过程智能建造的要求，以“机械化、信息化、智能化、集约化”为科技创新的指导思想，全力推进智能化工装的研发和人工智能、大数据、物联网等信息技术在铁路四电工程建设中的应用研究，不断提升铁路四电工程智能建造水平，促进企业高质量发展。智能建造实施情况经验总结下一步发展方向目录一二三一、智能建造实施情况智能化工装研发（一）

针对铁路四电工程建设管理现状，重点从接触网腕臂预配、整体吊弦预配、隧道锚栓打灌、接触网检测、零部件安装、信号调试等研究自动化、智能化的装备，提升工程建设的机械化、智能化水平。智能化工装研发（一）接触网腕臂自动预配平台

针对接触网腕臂预配精度要求高、力矩控制严格等特点，研制了一款由集装箱拼装集成的腕臂自动预配平台，并在多个铁路四电工程项目中进行了现场应用（黔张常、牡佳、潍莱、张吉怀、玉磨、兴泉等项目）。目前我单位共投入该产品5台，使用情况良好。1接触网腕臂全自动预配平台在中心料库布置图智能化工装研发（一）接触网整体吊弦自动预配平台

研制完成的接触网整体吊弦全自动预配平台，将手工联合制作的工序集成为全自动生产工序，采用全液压伺服控制系统，精确定位，根据输入数据，一次成型完成整根吊弦线的预配，避免人工制作的错误，提高效率，实现接触网整体吊弦的工厂批量化生产加工。2接触网整体吊弦全自动预平台实物图智能化工装研发（一）接触网施工同步检测装置

为解决普通接触网激光测距仪只能单点测量、使用效率不高的问题，集团公司研制了接触网施工同步检测装置，用以对接触网参数进行连续自动测量。该装置围绕激光扫描雷达开发，将激光扫描雷达、便携式计算机搭载于可计速的小车上，由专门开发的软件进行控制，完成对接触网导线参数的连续测量，形成直观的波形图，快速指导接触网施工。3接触网同步检测装置实物图实时数据与曲线图智能化工装研发（一）计算机联锁驱动采集模拟试验装置

针对驱动采集核对试验传统试验器材效率低、容易漏项等现状，研制出了计算机联锁驱动采集模拟试验装置，该装置用来对计算机联锁的驱动、采集进行对位检查核对，从接口柜通过微机接口端子接入，不改变采集驱动控制电路结构，能够迅速核对继电器状态及接点位置，解决了原有方式在试验期间需要试验人员多、试验现场凌乱、试验周期长等问题。4现场应用实况智能化工装研发（一）隧道综合智能作业平台

针对目前隧道施工生产使用设备规格不一，施工主要依靠人力，自动化程度低，难以保证施工进度、质量等施工现状，研发了一款隧道综合智能作业平台。利用该平台可降低人施工员作业强度，提高施工效率和质量，实现隧道电气化施工的信息化、自动化、智能化施工控制和管理。主要功能如下：5综合智能作业平台设计图智能化工装研发（一）隧道综合智能作业平台

（1）平台自带动力，能无人驾驶自动行走，能在地上轮式走行，在地上走行时可以按路面宽度改变轮距，经转换后能在钢轨上走行。5

（2）在两轨之间作业遇临线来车时，平台可快速移出避让临线来车。

（3）平台具有牵引功能，可以在前后端进行操控，能在隧道路基、两轨之间通道、铁路钢轨三种工况双向走行及作业。

（4）平台预留接口，能提供符合规定的液压源、电源等接口，具备起吊功能，自带人工辅助平台，成为一体化平台。智能化工装研发（一）隧道综合智能作业平台

（5）平台能自动定位，具有自动定位的机械臂和不同模块化的机械手，可以实现自动化的隧道打孔、腕臂及吊柱安装、拉拔试验等功能。5

（6）作业机构模块化，作业机械手拆卸方便，能在机械臂接口上开发后续的作业模块，便于后续作业机构研发。

（7）所有作业记录、作业数据实现信息化管理。智能化工装研发（一）隧道无尘柔性切孔机械臂

为解决隧道锚栓打灌劳动强度大、作业环境恶劣等问题，集团公司下属科工装备有限公司研制了一款隧道无尘柔性切孔机械臂，在玉磨、兴泉等多个项目中进行了应用。该设备两级升降、一键调平，实现了自动定位、柔性自适应隧道断面、自动降增切孔速度（钢筋层自动降速，随后自动增速）、废液自动过滤回收，无尘切孔的设计要求。保证了作业安全，改善了作业环境，降低了劳动强度、附件消耗和施工成本，提高了钻孔效率和质量。6现场作业情况激光定位柔性切孔机机械局施工的成形锚栓孔信息技术的应用（二）

推进BIM在铁路四电工程中的应用，围绕牵引变电所、分区所、AT所及10KV配电所，开展基础房屋、预留预埋、院落场坪、室内外设备及设备间排布线缆等模型搭建及碰撞检测、位置优化工作，利用施工图创建BIM模型，进行深化设计，展开模型碰撞检查，旨在发现施工图纸纰漏，进行优化调整，指导现场施工，避免现场返工，提高现场施工效率，创造经济价值；同时利用创建的模型制作出可视化的技术交底，用以指导施工。BIM在四电工程项目中的应用1信息技术的应用（二）牵引变电所整体BIM图配电所整体BIM图信息技术的应用（二）牵引变电所局部BIM图信息技术的应用（二）

针对铁路四电工程、城市轨道交通工程的项目管理，按照建筑施工智能化、信息化要求，从技术管理、物资管理、安全质量管理、成本管理、现场监控、视频化调度指挥、GIS地图等方面，开发了项目智能管理系统。解决信息互通共享及资料管理标准化、规范化，快速进行材料计划提报与库存清理，快速开具作业票并自动生成领料单，实现快速实时工程量统计与清理，实时进度报表快速生成与查询，竣工验收资料自动生成填报。项目智能管理系统2信息技术的应用（二）项目智能管理系统公司级统计数据展示界面信息技术的应用（二）项目智能管理系统移动端工作界面信息技术的应用（二）

本系统在发电机组上安装4G物联监控模组，将发电机相关信息采集传送至服务器，实现对发电机的智能监控。本系统具有如下特点和功能：（1）联网定位：油机防盗、运行轨迹检测、联网调度；（2）数据检测：检测记录发电次数、时长、运行电压、电流、功率及负载输出监测；（3）报警推送：油机实时监控，发生报警可以及时推送至各个权限内的用户；（4）多端共享：通过权限管控，在电脑和手机APP上实时查看油机状态、发电历史；（5）无人值守：远程控制、无需人员在现场即可完成油机启停操作。智能油机物联网运行监控系统3信息技术的应用（二）油机监控系统平台界面硬件模组信息技术的应用（二）

智能安全帽一款由电脑、安全帽、手机、云服务器组成，并集成在项目智能管理系统中的物联网安全管理系统。是施工现场穿戴式安全生产设备，是移动的安全质量守护之盾。在安全质量管理中效果显著。安全帽可通过一键拍照，采集照片上传管理端，保存现场影像信息，项目部管理人员可通过项目智能管理系统的调度大屏或移动手机APP实时了解现场施工情况，有效降低管理成本。智能安全帽4信息技术的应用（二）智能安全帽实物安全帽后台运行界面二、经验总结经验总结二领导重视、制度保障1

中铁武汉电气化局自重组成立以来，集团公司主要领导和班子成员高度重视科技创新工作，始终坚持科技是第一生产力，成立了以党政主要领导为组长的科技创新领导小组，研究决策集团公司科技发展方向和重大科研课题。每年召开一次由主要领导主持的科技工作专题会和科技成果交流会，围绕智能建造主要领导亲自部署科技创新工作，指导科技创新发展方向。

不断修订完善集团公司科技开发管理制度办法，科研经费管理办法，科研成果奖励办法等。确立集团公司重大研发项目由集团公司科研预算专项支付，确保经费投入及时到位，同时，加大科技成果奖励力度，提升广大员工科技创新的积极性。经验总结二统一规划，精准发力2

在市场竞争不断升级的情况下，建筑工业化、数字化、智能化水平要求越来越高，已经逐渐由价格竞争向技术、差异化竞争，产业链整合能力、核心技术引领能力、工装制造能力将成为建筑企业关键的竞争要素。为此，集团公司超前谋划，针对企业中长期发展规划，提出要做到关键技术、信息化管理、关键智能装备行业领先的科技发展总体规划。确立了稳步推进接触网腕臂自动预配平台、整体吊弦自动预配平台、隧道综合智能作业平台、智能放缆机器人、智能调度信息系统等重大课题的研发，由单个的智能化工装向集约化智能建造转变。经验总结二加强产学研合作、引进先进技术3

在市场竞争不断升级的情况下，建筑工业化、数字化、智能化水平要求越来越高，已经逐渐由价格竞争向技术、差异化竞争，产业链整合能力、核心技术引领能力、工装制造能力将成为建筑企业关键的竞争要素。为此，集团公司超前谋划，针对企业中长期发展规划，提出要做到关键技术、信息化管理、关键智能装备行业领先的科技发展总体规划。确立了稳步推进接触网腕臂自动预配平台、整体吊弦自动预配平台、隧道综合智能作业平台、智能放缆机器人、智能调度信息系统等重大课题的研发，由单个的智能化工装向集约化智能建造转变。三、下一步发展方向下一步发展方向三开展人工智能在项目管理信息系统中的应用研究，利用大数据和人工智能，实现项目管理的智能化。推动智能化检测设备的研发，例如基于CPII桩的智能精确定位装置、接触网