新华网:中国移动成功打造首个5G盾构地铁项目

盾构机 , 被誉为“最强穿山甲” , 开山挖洞的“重器” 。
【新华网:中国移动成功打造首个5G盾构地铁项目】这个庞然大物在开挖隧道时 , 面临的作业环境复杂多变 , 施工难度大 , 危险系数也高 。不过在5G的加持下 , 这一幕将成为过去:中国移动联合中铁装备在河南创新研发并落地的5G盾构地铁项目 , 让盾构机地下作业由“摸黑前进”变成“透明操作” 。
新华网:中国移动成功打造首个5G盾构地铁项目
文章图片

文章图片
隧道盾构的 “智慧掘进” 盾构机有多重要?
盾构机是基建中的核心装备 , 是衡量一个国家地下施工装备制造水平的标志 。
根据前期工程调研的情况 , 工程师们会根据土壤、水文等地质条件为不同的线路设计马蹄状、矩形、圆形等不同形状、不同刀头的盾构机 。庞大的钢铁机器深入地下 , 按照规划好的线路掘进 , 刀头旋转震动 , 泥沙、石块等渣土掉落 , 随即被传输带运出隧道外 。
与此同时 , “盾牌”形状的水泥板会被运进施工坑道完成坑道四周硬化 , 轨道也会同步铺设 。可以说 , 盾构机相当于一个移动的隧道作业车间 , 所到之处 , 挖掘、硬化、轨道铺设一站式解决 。
地下作业环境涉及到地质、水文、压力等多重因素 , 复杂多变 。高温高湿、不透风的工作环境导致施工人员作业难度大 , 危险系数也高 。且盾构机每掘进一点都需要实时监控分析大量且分散的施工数据 , 以确定下一步挖掘的最佳着力点 。倘若盾构机出现故障 , 不但难以发现故障点 , 还会造成工期延迟 , 成本代价巨大 。
新华网:中国移动成功打造首个5G盾构地铁项目
文章图片

文章图片
“盾构机掘进时刀头是高频率振动的 , 一秒钟可能要有100次到200次数据 , 过去施工时的振动数据都是通过网线进行传输 , 网络部署成本高、稳定性差 , 一旦遇到网线断裂时 , 只能人工去拷贝主机振动数据 。”中铁装备智能技术研究院院长荆留杰说 , 针对这个痛点 , 中国移动的技术网络团队发挥5G基站组网灵活的特点 , 给盾构机内部装上了“迷你”的5G微基站 , 保证盾构机在掘进过程中核心机位5G网络通畅 , 实现了对设备运行、施工环境的实时监控和数据稳定传输 。
5G提升“神器”的“神经”灵敏度 5G真的能让盾构机这个庞然大物灵活如蚂蚁吗?
“盾构机全身装了很多传感器 , 能够感知隧道内环境的变化 , 如果在掘进过程中地质出现变化 , 就要及时改变操作 , 不然就会导致刀盘出现问题 。”荆留杰说 , 5G的应用让“传感神经”更加灵敏 , 数据传输故障率降低99.99% , 可以完成秒级精度参数控制 。不但能做到实时分析振动数据 , 并快速反馈至地面大数据终端 , 还能通过决策中心分析海量分散的信息 , 第一时间发出机器故障预警 。
新华网:中国移动成功打造首个5G盾构地铁项目
文章图片

文章图片
除了盾构机上植入5G , 施工的隧道内还增加了“5G+UWB(室内精准定位)”技术 , 可以对施工人员、物料、车辆进行高精准定位 。施工人员通过佩戴装有5G模组的智慧安全帽对工地进行“视频直播” , 将画面回传至管控平台 , 管理人员就能第一时间指导前线进行设备维修或传递施工指令 。
5G+人员行为分析更是“监督利器” , 利用双目UVC相机 , 搭配行为分析算法 , 监测主司机的驾驶状态 , 分析其闭眼、打哈欠、瞌睡点头等动作 , 判断是否在疲劳驾驶 , 提高了驾驶员安全作业保障 。