5G賦能大國重器 世界首條5G支持的地鐵隧道在鄭州

河南手機報記者 司艷雯

當(dāng)下，工程裝備制造業(yè)進入快速發(fā)展階段，隧道掘進機（簡稱“盾構(gòu)機”）已廣泛用于鐵路、公路、水利及城市軌道交通等地下空間建設(shè)領(lǐng)域，設(shè)備使用數(shù)量呈現(xiàn)明顯的增長趨勢。但是高難度、長周期的施工項目給盾構(gòu)機統(tǒng)一管理、風(fēng)險管控、設(shè)備調(diào)度、企業(yè)重大決策等增加了難度。

鄭州移動與中鐵裝備聯(lián)合在鄭州市鄭州地鐵三號線2期工程南曹地鐵站，針對受制于隧道內(nèi)的惡劣環(huán)境，常規(guī)組網(wǎng)模式通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋窄、成本高、不穩(wěn)定、延遲高等短板，導(dǎo)致施工方在利用盾構(gòu)機對地鐵隧道掘進建設(shè)過程中的海量施工信息，僅能人工記錄、后期分析，無法實現(xiàn)多區(qū)域、實時數(shù)據(jù)采集分析等問題，依托1張5G專網(wǎng)，1個智能盾構(gòu)決策中心，5G+振動數(shù)據(jù)傳輸、5G+UWB、5G+智能安全帽等5G應(yīng)用，保障盾構(gòu)機核心機位5G網(wǎng)絡(luò)通暢，使得中鐵裝備遠程診斷掘進面故障、掘進數(shù)據(jù)無線傳輸、人員設(shè)備定位等創(chuàng)新技術(shù)得以實現(xiàn)，成功貫通世界首條5G技術(shù)支持下地鐵隧道施工段項目。

5G專網(wǎng)：為解決隧道內(nèi)部信號覆蓋薄、數(shù)據(jù)計算能力差等問題，通過在隧道內(nèi)部加裝5G基站、項目部下沉MEC邊緣計算服務(wù)器，緊跟掘進深度，逐步推進施工，保證信號覆蓋穩(wěn)定、核心數(shù)據(jù)不出項目園區(qū)。

5G+PLC遠程診斷系統(tǒng)：利用5G網(wǎng)絡(luò)，將PLC設(shè)備端、服務(wù)器和監(jiān)控管理端串聯(lián)，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間自動切換，滿足PLC調(diào)試電氣工程師足不出戶解決盾構(gòu)機程序問題，打破了時間、地域的限制，提高了故障處理響應(yīng)速度和處理能力。

5G+UWB人機定位：5G+UWB實時定位技術(shù)，可以實現(xiàn)對盾構(gòu)機主體位置、隧道施工人員、物資、車輛的實時定位，及時獲取位置、軌跡等信息，判斷盾構(gòu)機內(nèi)部設(shè)備人員運行狀態(tài)，提高施工管理水平和效率。

5G+安全帽人員管理：利用5G網(wǎng)絡(luò)，對施工人員實現(xiàn)精準(zhǔn)定位，如出現(xiàn)安全隱患，可隨時對施工人員發(fā)出安全警示。同時，利用5G安全帽視頻直播功能，還可以實現(xiàn)將盾構(gòu)機故障，實時傳輸至中鐵裝備研究院專家面前，技術(shù)專家不用到現(xiàn)場，也能遠程指導(dǎo)故障排除工作。

5G+渣土小車防撞系統(tǒng)：TBM施工過程中，由于設(shè)備開挖直徑較小，渣土小車與人員行動軌跡重合，容易發(fā)生碰撞。渣土小車防撞系統(tǒng)采用人物圖像識別加智能報警系統(tǒng)，及時提醒駕駛?cè)藛T注意后方行人，避免電瓶車與行人碰撞事故發(fā)生。

5G+AR遠程診斷：利用AR眼鏡設(shè)備搭載5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)流體系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)維檢的遠程操作指導(dǎo)，如遇油液環(huán)路堵塞、泡沫噴位偏離、油液滲漏等問題，可實現(xiàn)多路專家合作診斷、應(yīng)急搶險等場景應(yīng)用，建立視頻案例庫，提高施工作業(yè)效率。

5G+TBM遠程控制系統(tǒng)：由于智慧盾構(gòu)建設(shè)所使用TBM設(shè)備的精密性，TBM 主控室不隨設(shè)備掘進進行前移，在長距離（施工距離大于2公里）隧道施工過程中容易出現(xiàn)通訊延遲和數(shù)據(jù)丟包問題。利用 5G 技術(shù)的低延時性和高穩(wěn)定性特性，實現(xiàn)盾構(gòu)遠程控制系統(tǒng)，讓隧道施工更加安全、穩(wěn)定。

5G+無人巡檢系統(tǒng)：利用5G技術(shù)，在隧道內(nèi)構(gòu)建的基于智能巡檢設(shè)備、空氣質(zhì)量、隧道質(zhì)量、軌道建設(shè)、風(fēng)險源識別等功能的無人監(jiān)測環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在檢測到異常數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)能及時告警并根據(jù)實際情況采取應(yīng)對措施，極大的保障了巡檢人員的安全。

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