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5G扬帆 绽放移动︱赋能大国重器,5G盾构地铁彰显实力!

时间:2021-09-23 14:24:05

从空中灭火的无人机

到开放道路上的无人驾驶汽车
 
从无人搬运的工厂生产车间
 
到自主灌溉、自动监测的农田
 
中国移动5G不断彰显出强大的能力
 
如今,它又深入地下
 
让又一“国之重器”焕然升级
 
盾构机,被誉为“最强穿山甲”,是开山挖洞的一项“重器”。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。但在5G的加持下,这一幕将成为过去:中国移动河南公司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”。
 
隧道盾构的“智慧掘进”
 
盾构机有多重要?作为基建中的核心装备,盾构机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。
 
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“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。因此,盾构机相当于一个可移动的隧道作业车间,能够实现挖掘、硬化、轨道铺设一站式作业。
 
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,并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。一旦盾构机出现故障,不但难以发现故障点,还会造成工期延迟,成本代价巨大。 

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“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道。针对这个痛点,中国移动河南公司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,如果在掘进过程中出现异常,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。
 
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除了在盾构机上植入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(免驱摄像头)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。
 
在中国移动5G的助力下,2021年4月,中国移动河南公司携中铁装备、河南五建已经在郑州地铁三号线司南站至南曹站区间完成盾构法掘进隧道地铁项目的贯通,2021年8月,基于南曹地铁站的成功项目经验,5G智慧盾构又成功复制在郑州地铁六号线桐淮站项目上。未来,三方将共同打造“1+1+N”整体解决方案,即依托1张5G专网、1个智能决策中心、N个5G应用,建设智慧盾构5G技术应用创新基地,由点到面,逐步实现5G智慧盾构在全行业的推广应用。
 
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打造类似于中铁装备盾构远程指挥中心的决策平台,实现边-端-云海量多源数据的实时感知、传输和分析,推动智慧盾构在全行业的广泛复制是中国移动河南公司更长远的目标。“这是我们的一个积极尝试,未来可以在施工难度更高的隧道建设中进行更多的探索。”中国移动河南公司郑州分公司副总经理乔朋说道。
 
中国移动5G已实现了“上天入地”
 
打通了一个个行业领域
 
为产业发展不断注入新的活力
 
随着越来越多5G智慧应用的落地
 
智慧社会的前景蓝海可期


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