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京张高铁智能设备攻克难题 智能化惊艳世界

  京张高铁官厅水库特大年夜桥。

  新华社发

  工人拧紧京张高铁轨道着末一根螺丝。

  本报记者 严 冰摄

  6月12日上午,在北京北站外的京张高铁清华场地道入口,跟末了了一组500米长钢轨精准落位,京张高铁历时7个月首要铺设,完成了全线铺轨,初露峥嵘。

  京张高铁是京津冀协同成长的紧张根基工程,是北京冬奥会紧张交通保障举措措施,被誉为中国铁路成长“集大年夜成者”、智能高铁示范工程。

  

  智能系统前进效率

  京张高铁全长174公里,起自北京北站,路过清河站、昌平站、八达岭长城站、东花园北站、怀来站、下花园北站、宣化北站、张家口站。从北京北站引出后,京张高铁就钻进了清华场地道。

  “清华场地道全长6公里多,是今朝海内位于城市核心区,穿越地层最繁杂、紧张修建物最多的国铁单洞双线大年夜直径盾构高风险地道。”项目认真人赵海涛说,全部地道穿过近90条城市管道线路,施工历程必须包管精准无误,否则就会影响城市生活。

  清华场地道是京张高铁独一采纳盾构法施工的地道,建造历程中,盾构机架在两条钢轨上,工人操作遥控装配,将零件平稳运输到指定地点进行拼装,全部系统整个实现机器化功课,环环相扣,严丝合缝。借助盾构机,全部地道施工像外科手术一样精准,既保护了历史遗迹,又不打扰城市生活。

  项目部副总工程师刘磊则担任攻坚义务,他先容说:“为使施工和治理更聪明,使地道在极度繁杂的地下情况中自由穿越,我们投入气力开拓可视化聪明施工系统。”

  这一系统包括施工参数、历程监测、地质猜测等,实现全历程可视化动态治理。每一个盾构机搭载了几千个传感器,都具有感知、修正和自动调节的功能,设备状况、地下事情环境等数据,都直接上传到中铁十四局集团的全国大年夜盾构数据批示中间,盾构专家24小时供给远程监控和技巧办事。刘磊说,智能检测可以随时对海量数据进行处置惩罚阐发,使风险始终处于可控状态。

  在铺轨历程中,面对铺轨功课标准高、交叉功课面多、30‰长大年夜坡道给铺轨施工带来的伟大年夜寻衅,京张城际铁路有限公司赓续优化规划和资本设置设置设备摆设摆设,立异施工工艺,改造机器设备,利用智能机械人检测,采纳机器化、自动化铺轨机组和施工信息化等手段,大年夜幅前进了轨道精度和施工效率。中铁三局还引进、研发各类先辈的设备和技巧,实现了批示中枢信息化和智能化,质量追溯全生命周期智能化等,为工程扶植供给了科技支撑。

  京张高铁全线轨道铺通是京张高铁扶植施工的标志性节点,后续将继承经由过程科技手段,全力推进轨道精调、“四电”(供电、通信、旌旗灯号、电力)设备安装及调试等,为下一步静态验收和联调联试奠定坚实根基。

  智能设备霸占难题

  京张高铁离不开工程师们设计出的“黑科技”设置设备摆设。如“多面手”“千里眼”和“顺风耳”一样的多种设备几回再三亮相,为京张高铁的扶植开启了“科技大年夜片”的既视感。在建造、掩护、治理、安然等流程上,立异的智能化土壤孕育了京张高铁高科技基因。

  2019年3月2日,在中铁电气化局京张高铁站后“四电”工程施工临盆推进会上,两名事情职员将管材及所需零件送入打仗网腕臂自动预配平台,丈量腕臂长度,切割管材、分拣料头、转移管材,寻孔定位并套上零部件紧固,5分钟一气呵成,自动完成功课。

  “该预配平台使用机械化减人,将原本12名操作职员配备要求低落到4人,实现了‘分散加工集中干、空中功课地上干、现场施工工厂干’等转变,极大年夜地提升了打仗网腕臂预配平台的安然、精准效能。”中铁电气化局四电工程电气化项目部预配中间认真人陈晓说道。如“多面手”一样,打仗网腕臂自动预配平台实现工厂化临盆。它在满负荷状态下完整天天近200组腕臂预配,预制出来的每一根腕臂的技巧标准偏差都节制在1毫米之内。

  东花场地道位于河北张家口市,在施工工程中,及时检测降水环境十分紧张,工程师设计出如“千里眼”的系统,完美地化解了这一难题。东花场地道紧邻康西草原、官厅水库、野鸭湖国家湿地公园,日最大年夜涌水量达35.4万立方米,防渗水成为设计的重难点。中铁十八局与西安交通大年夜学、北京交通大年夜学相助,研发“自动节制降水与预警”系统与“深孔测斜”监测项目,把“眼睛”安在深水基坑中,联合边坡稳定性安然监控软件,实时监控降水环境。

  同样位于张家口市的正盘台地道,则运用像“顺风耳”一样的设置设备摆设办理了安然问题。该地道全长近13公里,属单洞双线地道,是崇礼铁路最长地道。地道内部旌旗灯号经常无法连接,给施工带来了极大年夜安然隐患。铺轨施工相关认真人先容,他们开拓了利用智能工程运输批示系统,应用电子防护器,研发了地道内工点与施工车辆以及施工车辆间的靠近报警系统,办理了地道铺轨施工历程中信息不畅等问题。

  此外,还有新型材料机械人喷涂防水,前进喷水效率,办理喷涂厚度不均等问题;AR帮助施工智能安然帽实时传送施工推进现状,搭建信息化沟通轨道;在京张高铁官厅水库特大年夜桥投入应用的集水槽安装安然操作平台,完美贴合大年夜桥梁体翼缘板的外部布局,使得操作加倍方便自若,又很好地保护了水资本。

  智能运营惊喜可期

  据中国铁道科学钻研院集团有限公司(铁科院)专家先容,自动驾驶车载设备收到计划后,根据动车组当前的位置,谋略出节制动车组运行的节制速率曲线,自动节制动车组加速、运行、减速、泊车、开车门等。2018年6月至9月,自动驾驶设备顺利经由过程所有风险测试,可确保行驶安然。自此,京张高铁将可以实现有人值守的无人驾驶。

  “这是天下首次,在350公里的时速下模拟一个最好的司机,用算法开出一条安然、节能、高效的列车。”中铁设计京张高铁旌旗灯号设计认真人王东方说。

  在京张高铁的智能化运营中,最亮眼的莫过于列车的全自动驾驶设计。列车的自动驾驶系统基础能达到和地铁一样,不合的是速率。与地铁比拟,高铁的速率更快、线路更收集化、运行情况更繁杂。地面调整中间先筹划准确的运行计划,经由过程传输收集发送至列车自动节制系统的地面设备,再经由过程铁路移动通信网,移送动车组上的自动驾驶车载设备。

  基于北斗卫星和地舆信息系统技巧,京张高铁为扶植、运营、调整、掩护、应急全流程供给智能化办事。线路实时“体检”系统,可以将全线每一个桥梁、车站,每一处钢轨经由过程传感器连接至电脑。零件是否老化,路基是否沉降,照明是否毁坏,都能一清二楚。

  “未来,京张高铁10个车站将有同一个‘大年夜脑’。”中铁设计京张高铁智能工程化设计总体认真人李红侠说。经由过程这个“大年夜脑”,事情职员在节制室就可以实现客站灯光、温度、湿度等设备治理、应急批示等。

  智能运营为搭客通畅供给了更人道化办事,智能机械人可以贴身导航并搬运行李;经由过程电子客票、刷脸进站等可简化乘车流程;站内导航与站外导航交融,游客启程时输入车次,即可导航至检票口或候车厅。车站情况舒适性监控系统、能源管控系统等种种系统将包管车站的高效运转,而高铁周界入侵报警系统、地震预警系统、自然灾难监测系统等将组成动车组的智能调整批示系统。

  “京张高铁智能动车组将采纳可收受接收或降解的内装材料及废水收受接收再使用设备,使列车运营更绿色化。”铁科院机辆所副所长张波说,同时还配备自动灯光调节系统、降震减噪技巧来前进动车组的舒适度。

  为欢迎北京冬奥会,京张高铁将设有首次直达比赛核心区的太子城站,配备滑雪板寄放处,打造了独具特色的高铁移动新闻中间——媒体车厢,此车厢将实现高速互联网覆盖,完成奥运赛事直播。

  “我们是站在中国铁路、设置设备摆设制造、综合国力飞速成长的‘肩膀’上,筹谋中国高铁的又一次飞跃。”中铁工程设计咨询集团有限公司京张高铁总体设计师王洪雨说。立异、技巧、人才铸造了今日的京张高铁,信息化、自动化、智能化带来了举世化视野,把中国高铁扶植成长奇迹推到了天下前列。

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