盾构机,被誉为“最强穿山甲”,开山挖洞的“神器”。
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。不过在5G的加持下,这一幕将成为过去;以后,盾构机地下作业时,将由“摸黑前进”变成“透明操作”。
4月9日,中国移动郑州分公司、中铁装备集团智能技术研究院和河南五建联合打造的全国首个5G盾构实验室在郑州地铁三号线二期工程项目部揭牌。
现场同时宣布,在郑州地铁三号线司南站-南曹站区间完成了世界首个5G技术保障下盾构法掘进隧道地铁项目的贯通,这标志着我国在盾构机振动数据无线传输方面拥有了自主创新实力,同时还在地铁隧道5G技术保障方面具备了标准化解决方案能力。
“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,郑州移动发挥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。
“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。
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。
目前,“5G+盾构”的解决方案已经在郑州地铁三号线进行了两公里的落地验证。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,逐步逐步实现5G智慧盾构在全行业的推广应用。