BIM技術(shù)在鐵路通信信號室內(nèi)施工的應(yīng)用分析

趙亮

摘 要：改革開放以來，我國鐵路項目不斷建設(shè)，特別是21世紀以來，鐵路運輸成為人們出行和物流的常用方式，尤其是高速鐵路的不斷普及和發(fā)展，鐵路工程建設(shè)事業(yè)也得到了快速發(fā)展。從目前的鐵路工程項目建設(shè)實際情況看，我國每年都會建設(shè)大量的鐵路項目，而且很多項目工程時間緊、任務(wù)重、對施工工藝的要求十分高，施工單位面臨著巨大的壓力。從細節(jié)來看，鐵路工程施工中通信信號室內(nèi)施工是非常重要的組成部分之一，由于傳統(tǒng)信息技術(shù)水平的限制，該部分的施工往往會存在著施工返工的情況，而隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)開始應(yīng)用于鐵路施工工程，尤其是在通信信號室內(nèi)施工中有著很好的應(yīng)用效果，在應(yīng)用過程中，該技術(shù)能夠?qū)κ覂?nèi)施工的相關(guān)流程進行優(yōu)化，能夠通過三維動畫的模式將通信信號的室內(nèi)設(shè)備安裝以及布線的情況進行模擬，幫助施工人員更好地了解施工過程中存在的問題，對存在的固有問題進行分析與解決，從整體上來說，BIM技術(shù)的應(yīng)用顯著地提升了鐵路通信信號室內(nèi)施工的質(zhì)量與工藝，因此研究 BIM 技術(shù)在該施工領(lǐng)域中的應(yīng)用對于鐵路工程質(zhì)量的提升有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞： BIM技術(shù);鐵路通信信號;室內(nèi)施工;應(yīng)用

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)，鐵路運營里程不斷增加，鐵路設(shè)備不斷升級更新，鐵路信號系統(tǒng)作為鐵路運輸控制的中樞系統(tǒng)，是鐵路高效運輸及安全運行的重要保障，鐵路信號設(shè)備的安全高質(zhì)量運行直接關(guān)乎國計民生，如何提升信號設(shè)備的維修手段，提高電務(wù)作業(yè)維護效率，降低電務(wù)維護的作業(yè)成本，這些問題亟待解決。

1信號系統(tǒng)的BIM建模的特點

1）合適的模型粒度。為滿足運維需求，信號系統(tǒng)BIM建模的最小粒度應(yīng)達到最小可更換/可修復(fù)單元。但我們不能盲目追求最小粒度，因為信號系統(tǒng)的核心設(shè)備大多屬于電子設(shè)備。電子設(shè)備內(nèi)部的板、盤、連接器等都是非常精密復(fù)雜的設(shè)備，集成度也很高。對于運維人員來說，不需要掌握板卡內(nèi)部元器件（如二極管、芯片、電阻、電容等）的布局和電氣特性。）.這類設(shè)備的維護方法一般是整體更換。因此，為了節(jié)省BIM建模的成本，將模型粒度控制在最小可替換/可修復(fù)單元是一種經(jīng)濟有效的方法。2）設(shè)備型號信息實時自動上傳。一些傳統(tǒng)的信號系統(tǒng)制造商沒有技術(shù)手段來唯一地標記所有最小的可更換/可修復(fù)單元。這種情況下，即使進行BIM建模，一旦手動更換最小可更換/可修復(fù)單元，就需要手動更新BIM數(shù)據(jù)庫信息，大大增加了用戶維護BIM模型和數(shù)據(jù)庫的成本。也有一些傳統(tǒng)的信號系統(tǒng)廠商，雖然最小的可更換/可修復(fù)單元已經(jīng)做了物理上唯一的標記，比如貼了二維碼，或者可以通過調(diào)試界面查看設(shè)備的唯一標記，但在更新最小的可更換/可修復(fù)單元時，仍然需要手動使用掃碼器或其他設(shè)備進行互聯(lián)后才能上傳。這種做法仍然不是一個完整的解決方案。因此，信號廠商支持設(shè)備最小可更換/可修復(fù)單元信息的實時自動上傳，將大大減少用戶的人工維護工作，是解決BIM模型不等于實際生產(chǎn)環(huán)境信息的最佳途徑。3）根據(jù)需要關(guān)聯(lián)軟件模型信息和硬件模型信息。系統(tǒng)的硬件功能通常與軟件的特定版本高度相關(guān)，因此有必要將軟件模型信息與硬件模型信息相關(guān)聯(lián)。內(nèi)部子系統(tǒng)眾多，軟件的規(guī)模和復(fù)雜程度差距較大。因此，對于不同的內(nèi)部子系統(tǒng)，硬件模型和相關(guān)的軟件模型也需要特殊定制。例如，ATS的軟件規(guī)模最大，其關(guān)聯(lián)的軟件模型是根據(jù)各廠商的最小可更換/可修復(fù)單元度建立的。如果最小的可替換/可修復(fù)單元的軟件單元是模塊文件，則粒度對模塊是準確的。如果最小的可更換/可修復(fù)單元的軟件單元是整機的文件目錄，那么粒度可以精確到文件目錄。

2 BIM 技術(shù)在鐵路通信信號室內(nèi)施工的應(yīng)用

2.1模擬構(gòu)建房屋的建筑模型

在鐵路通信和信號室內(nèi)施工過程中，建筑模型是一切施工的基礎(chǔ)，應(yīng)用BIM技術(shù)可以將建筑模型直觀地展現(xiàn)在人們眼前。從而為后續(xù)的各類室內(nèi)施工設(shè)計提供有力的支持。在施工開始之前，相關(guān)的設(shè)計單位會根據(jù)施工的總體要求以及環(huán)境的特點來設(shè)計 CAD圖紙，而BIM技術(shù)則可以根據(jù)CAD圖紙來構(gòu)建房屋建筑的模型。在初步的模型構(gòu)建中，需要達到項目所規(guī)定的精度，而且BIM技術(shù)可以為房屋的建設(shè)過程提供更加精確的工程量統(tǒng)計數(shù)據(jù)、施工材料的測算、施工進度的模擬、施工進度計劃的相關(guān)規(guī)劃與安全、裝修效果的展示等方面的內(nèi)容，同時也會對設(shè)計人員的相關(guān)技術(shù)思路進行指導(dǎo)，在 BIM 技術(shù)的應(yīng)用過程中，各個不同設(shè)計專業(yè)的工程師可以依據(jù)房屋的建筑模型做好溝通與協(xié)調(diào)的工作，結(jié)合施工環(huán)境的具體特點做好管線的預(yù)埋設(shè)、接地系統(tǒng)的設(shè)計、過墻洞設(shè)計、溝槽設(shè)計等方面的內(nèi)容，同時對于上述重點的設(shè)計領(lǐng)域，設(shè)計人員還可以再次利用BIM技術(shù)對其中存在的細節(jié)內(nèi)容進行進一步的優(yōu)化設(shè)計。

2.2機柜模型的安裝以及線纜路徑的優(yōu)化設(shè)計

在建筑工程中，鐵路通信與信號工程的設(shè)計比較具體，其專業(yè)設(shè)備與其他專業(yè)相比比較特殊，需要通過BIM技術(shù)單獨建模。在日常的工作過程中，需要根據(jù)物資招標后設(shè)備廠家所提供的機柜尺寸以及照片等基礎(chǔ)資料，利用BIM技術(shù)對所需要的設(shè)備建立相應(yīng)的標準構(gòu)件族，這樣可以實現(xiàn)BIM模型與實際設(shè)備相互一致的特點。在設(shè)計的過程中，該技術(shù)可以根據(jù)室內(nèi)設(shè)備的平面布置圖將各個機柜族的模具擺放到位，然后通過BIM技術(shù)中的三維可視化技術(shù)將整體概貌清晰地展現(xiàn)在人們的眼前，同時可以直觀地向人們展現(xiàn)機柜現(xiàn)場安裝的具體情況 。在機柜安裝完畢之后，工作人員就需要根據(jù)房間內(nèi)的布局情況以及其他設(shè)備的規(guī)劃位置來統(tǒng)籌設(shè)計靜電地板的鋪設(shè)方案，該工作中需要遵循靜電地板盡量減少切割的原則，從而實現(xiàn)良好的經(jīng)濟成本控制目的。在具體的設(shè)計中，應(yīng)當根據(jù)組合設(shè)計側(cè)面的相關(guān)內(nèi)容進行配線表設(shè)計，并且通過上下部走線的原則來對線路的路徑進行合理的設(shè)計，根據(jù)目前的設(shè)計經(jīng)驗來看，靜電地板的鋪設(shè)方案是應(yīng)當與機柜的放置位置結(jié)合起來設(shè)計的，一般而言，靜電地板應(yīng)當走下部的走線架路徑，從而使得走線架能夠正好處在靜電地板的正下方，這種位置設(shè)計可以有效地避免與靜電地板的支柱產(chǎn)生碰撞現(xiàn)象，從而保證整體設(shè)計更加具有合理性。需要我們注意的是，在建模的過程中一定要符合施工的具體情況，尤其是線路設(shè)計要具備可行性的原則，柜體與柜體之間、底座、線纜橋架之間還要做好絕緣化的處理，而且這種絕緣化的設(shè)計也需要在模型中具體體現(xiàn)出來。

結(jié)束語

隨著我國鐵路項目的不斷完善和發(fā)展，鐵路項目的數(shù)量也在不斷增加，鐵路項目的建設(shè)質(zhì)量也受到了社會各界人士的廣泛關(guān)注。將BIM技術(shù)應(yīng)用到鐵路通信信號室內(nèi)施工中已經(jīng)得到了眾多使用者的好評，該技術(shù)手段主要是以三維模型為技術(shù)依托，利用計算機技術(shù)對施工過程的相關(guān)細節(jié)內(nèi)容進行更加深入的分析，從整體上來說，BIM技術(shù)的應(yīng)用顯著地提升了施工的總體效率，而且大大避免了返工現(xiàn)象以及材料浪費現(xiàn)象的發(fā)生，這對于工程質(zhì)量的提高、工期的縮短以及成本的壓縮都起到了非常積極的作用，在未來的鐵路工程發(fā)展過程中，BIM 技術(shù)還可以與鐵路工程的各方面內(nèi)容深度結(jié)合，從而推動我國鐵路建設(shè)工程領(lǐng)域的不斷前進與發(fā)展。

參考文獻：

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