4G执法记录仪赋能数智化铁路BIM
发布时间: 2024-02-29 12:05:20
接口是前道工序与后道工序的衔接。为保障高速铁路整体工程建设质量，在站前工程的土建施工过程中考虑了电气化、电力、通信、信号等四电专业的预留、预埋等基础施工项目，是土建施工单位与四电施工单位交叉配合的关键部位，也是施工过程中重难点质量控制点。高速铁路具有参建单位多、标段多、多专业多工种交叉作业、流水施工多重搭接等特点，尤其是站前工程与站后四电工程，专业特点差异巨大，四电接口管理水平不高，其质量很难满足技术标准等要求。因此，在保障高速铁路整体质量的同时，也对四电接口管理提出了更高的要求。目前，四电接口工程突出的问题如下：
（1）设计院通用图是按照各专业编写的，未考虑相关专业的衔接问题。
（4）监理单位、建设单位的监管很难面面俱到，相关制度很难形成闭环管理。
（5）站后四电单位需投入大量的精力来做检查，其协调难度大、碎片化的信息量巨大。
为了解决高速铁路四电接口在施工过程中存在的管理短板和质量问题，满足四电接口工程检查管理需求，研发基于BIM平台铁路四电与站前接口管理系统意义重大。
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四电接口管理是针对铁路四电专业同站前接口问题搭建的管理系统，可对各专业接口发起检查流程，通过提前配置，系统数据库中已有构筑物数据、各专业问题数据、车站管辖范围数据和站前、监理标段管辖范围数据，当用户发现项目中某个里程位置接口出现问题，用户可通过手机微信端或web端在系统中输入对应专业、接口类型和里程位置，系统会根据已有数据自动获取到对应的车站/区间和站点及监理单位，精准定位到问题接口，并及时整改，同时结合BIM三维标签形式进行可视化展示。
为了解决高速铁路四电接口在施工过程中存在的管理短板和质量问题，满足四电接口工程检查管理需求，研发了基于BIM+GIS技术的四电接口管理系统。主要需求内容如下：
（1）BIM+GIS多源数据转换与融合技术研究。针对设计单位交付模型和施工单位创建的模型格式不一致的问题，自主二次开发插件支持.rvt、.dgn、IFC等多种BIM数据格式向主流标准数据格式转换，重点研究几何模型简化、顶点压缩、数模分离及语义映射等关键技术，对转换得到的数据格式进行模型数据编辑，包括添加坐标参考信息、单例化处理、贴图材质编辑、轻量化处理等，实现BIM与GIS的数据转换与无缝对接。
（2）四电BIM模型轻量化技术研究。研究与开发模型数据转换工具对模型进行轻量化处理，提升 BIM 模型的加载和运行效率。研究利用异步加载的方法，将模型加载和模型显示分开处理，利用背面剔除的方法，减小需要显示的模型的体量，提升对显存、内存的释放效率，确保资源的合理应用，增加显示效率和流畅度。
（3）四电工程接口管理应用流程标准化。通过信息化管理手段，规范四电接口管理，使接口管理标准化、接口检查流程化、检查记录电子化。基于BIM技术，实现接口的碰撞检查，规避设计、施工失误造成的误差；基于BIM+GIS技术，实现接口可视化管理、快速定位、数据综合集成展示。解决四电接口工程中存在的责任不明确、移交不及时等问题，并在接口自检、复查、评定、监督等严密卡控下，有效提升高铁建设质量，降低工程成本。
（4）基于BIM的四电工程专业接口台账标准化。结合工程现场实际需求，以四电工程接口为管理对象，立足接口检查业务流程，开发基于BIM+GIS的四电接口管理系统。系统将线下管理转换为线上管理，形成“检查--记录--处理--销号”等一整套闭环处理业务流程，建立站前、站后接口工程对接检查处理机制，提升站前预留接口向站后施工单位移交的效率。通过信息化手段，实现接口的自检、复查、交接的辅助管理，对发现问题进行填报、处理、销号，最终实现闭环管理。
（1）此管理系统通过关联铁路里程数据，系统可精确地确定每个接口的位置，从而更好地管理和监测接口的状态和进度。
（2）系统定制了接口检查中的各项要点，帮助监管和施工团队确保每个接口的质量和合规性。
（4）通过BIM技术，系统可以将接口管理数据以三维可视化的方式呈现，帮助管理团队更好地理解接口的状态和关联性。
（1）车站及区间关联配置。平台管理员根据各专业提供的划分表，建立各专业管辖范围库，涵盖各专业管辖范围对应的站前标段、范围里程(如图3.1)。
（2）站前、监理标段管辖配置。平台管理员根据各专业提供的划分表，建立站前、监理标段管辖范围库，涵盖各专业管辖里程对应的站前单位、监理单位(如图3.2)。
结合（1）~（2）内容，举例如下：通信、信号（含防灾）、电力和接触网专业定义了铁路全线的车站区间、站前、监理标段管辖范围。
（3）构筑物管理。平台管理员根据各专业提供的划分表，建立构筑物库。构筑物类型分为隧道、桥梁和路基，包括隧道和桥梁的进出口、起终点里程(如图3.3)。注：默认不属于隧道和桥梁范围的均为路基。
（4）接口检查问题管理。平台管理员根据各专业整理的标准化问题库(如图3.4)，上传至平台。问题库涵盖了项目四电专业的所有接口问题，同时功能支持新问题的拓展。
例如：接触网专业定义了多种接口类型（接触网基础预留、接触网隧道槽道预留、接地端子、过轨管、锯齿孔等），并对各种接口类型枚举了标准化的接口问题描述（如：接口类型：接触网基础预留；接口问题描述：1.支柱基础位置与接触网平面布置图不一致；2.基础限界不满足设计标准要求；3.支柱基础型号与施工图中型号不一致；4.基础螺栓外露长度不符合要求；5.基础螺栓间距不符合要求；6.基础表面的平整度及水平度不符合要求；7.桥梁上拉线基础和锚柱基础不在同一片梁上；8.地脚螺栓螺纹损坏、偏斜或者螺栓型号与图纸不符；9.同一组硬横梁基础顶面不在同一高程或者中心间距不符合要求；10.其他）。示意如下：
（5）接口检查流程。
现场发现接口问题时各专业工程师利用移动端快速、便捷的整改、确认销号，录入时以“选择题”代替“填空题”，录入里程值，关联数据自动填报，提高数据采集效率和操作便捷性，提高接口检查效率、规范接口检查数据。同时基于BIM应用管理平台三维电子沙盘，施工人员可以便捷、直观地查看接口问题的频发区域、频发类型和台账信息，实现基于BIM的接口快速定位、可视化管理，明确后续接口检查工作的重点。根据不同需求，定制差异化数据输出模板，满足现场的迎检需要。接口检查数据分析处理后形成可视化图表，通过对日期、专业、构筑物、接口类型等级联筛选，快速了解四电接口的检查率、合格率以及处置率，为项目接口管理工作提供数据支撑(如图3.5~6)。
