BIM技术在铁路通信信息设计中的应用

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:高海彦
[导读] 摘要:随着国家的发展越来越好,铁路的规模也不断扩大,其中铁路通信技术所起的作用不言而喻,其是铁路安全、高效运行的重要保障。
        通号工程局集团电气工程有限公司  天津  300251
        摘要:随着国家的发展越来越好,铁路的规模也不断扩大,其中铁路通信技术所起的作用不言而喻,其是铁路安全、高效运行的重要保障。铁路通信运用无线通信、有线通信以及光纤通信等多种技术手段及设施,实现了铁路运输相关数据的有效传递,然而由于数据量极为庞大,传统的管理模式已无法满足铁路通信建设的发展需求。基于此,应将信息化管理引入铁路通信建设管理当中,为通信设备质量的提升、管理效率的有效提高以及信息数据的精准传输提供保障。
        关键词:BIM技术;铁路通信;信息设计;应用
        引言
        BIM技术是以三维数字技术为基础,在铁路通信工程中开始得到广泛应用的先进技术,BIM技术以铁路通信工程的基本信息为依托,建立起一个三维数据模型,直观展示出铁路通信工程的设计效果。基于这个三维数据模型,相关工程人员能够进行专业技术分析,提高了设计工作和分析工作的效率,对于铁路通信工程建设开展具有重要发展意义。
        1.当前铁路通信及信息化发展状况分析
        19世纪之前,铁路通信并未引入信息化技术,旅客出行以及货物运输都需花费大量的时间,列车的调度较为艰难,难以实现信息的快速传递。历经几十年的发展,信息化技术形成并快速发展,铁路部门投入大量资金建立运输统计系统,并将信息技术手段引入到机务管理、车辆管理过程当中,实现了办公的自动化,铁路的经营、运输及服务状况都有了明显的改善。铁路通信信息工程设计普遍采用二维CAD设计和Visio绘图软件,设计成果主要以平面图纸和相关的说明文件为主。这种形式的设计图纸中不能体现出通信信息设计是否存在设备侵限问题,只能在施工中或进场准备时才能发现,一旦发现则可能导致设计返工或调整。目前,铁路的固定资产投资额已超过八千亿元,新增铁路建设项目持续持长,投资规模日益扩大。基于铁路行业的快速发展,铁路通信的信息化建设标准也不断提升。
        2.影响铁路通信施工技术的因素
        2.1人为因素
        铁路作为一个客运量比较大的交通轨道,人为因素对铁路通信施工技术有着重要的影响,其承载人员的素质、管理人员的技术水平、施工人员的专业素养贯穿铁路通信施工整个过程,影响着整个通信施工技术的质量。
        2.2设备和材料
        施工材料的好坏直接关系到通信工程的稳定性和持久性,好的材料可以为通信工程提供有效的质量保障,可以使施工技术得到应有的发挥,反之,不合格的材料不仅会给铁路通信造成整体质量上的影响,还有碍通信施工技术的应用,甚至酿成重大的交通事故。通信施工设备中使用到仪表和仪器这些精密设备的质量不好,将会直接影响通信技术的发展,而且会在一定程度上影响铁路通信施工的整体质量。
        2.3管理因素
        管理对于铁路的通信工程技术有着重大的影响,任何一个工程如果管理不到位,都会出现不同程度的问题,铁路通信施工技术也不例外。如果没有好的管理制度,再好的技术都发挥不了应有的价值。对于通信施工的管理应做到组织管理和任务管理,所谓组织管理就是要对通信工程项目的组织结构运行机制进行严格的管理,做到分工明确,制度完善,发挥每个组织结构的技术并在制度上对其进行相应的约束。任务管理就是保证通信项目任务实施工程各个环节有序地进行。
        2.4环境因素
        铁路通信施工的环境一般包括施工环境、管理环境和自然环境。施工环境主要说的施工现场的安全、施工人员的饮食以及施工用到的设备;管理环境是通信施工中涉及的利益多方在通信施工管理上和组织协调上的关系;所谓自然环境就是通信工程当地的气候现象和地质特征,在铁路通信项目施工中对这些环境因素的了解和分析,是保证通信施工技术提高的重要举措。


        3.BIM技术在铁路通信信息设计中的应用
        3.1模型的建立
        BIM模型是由各式各样的族组成的。族库类似于二维施工图中的块,但是相对于块来说,族库更加真实的反映了设备实体的外观。族库的成熟度及丰富化程度直接影响后期模型设计的效率和完整性,因此建立完整的通信信息系统族库模型是完成BIM设计的基础。BIM技术不仅是三维立体模型设计,更重要的是在模型建设的同时赋予模型不同的参数信息,例如设备基本信息、几何信息、技术信息、位置信息、环境要求信息、项目信息、生产信息、资产信息、运维信息等,这些信息构建了BIM模型的智慧实体。在铁路通信信息系统设计中,参数化设计大大提高了设计的准确率和效率。由于铁路通信信息专业族库较多,各设计阶段所用的到的族库精度各不相同,我们可以建立族库管理平台对族库进行管理,并对族库进行完善和标准化。族库管理平台有效的解决了族文件的集中存储、共享与调用,实现对族库文件的规范化管理。
        3.23D可视化
        我们将建立的通信信息族库导入到铁路土建模型中,遵照设计规范和设计原则将通信信息系统设备及管线布放在土建模型相应的位置上,可以直观的看到各类设备和管线的布置效果。通过三维立体方式对各类通信信息系统设备和管线进行展示,能够形成更加直观的认识。在通信信息专业的初步设计、施工图设计审查阶段,将BIM模型对建设单位、咨询单位、审查单位以及运营维护单位进行展示,可以更加直观的暴露出设计遗漏、错误以及考虑不周的地方,方便各单位提出修改意见。在设计交底会上,利用BIM模型对施工单位进行交底,可以使交底工作相对于二维施工图更加直观生动,容易接受,减少施工错误或返工。由此可见,BIM技术的可视化特点为项目的设计、施工、审查等全生命周期提供了管理决策的依据。
        3.3碰撞检查
        在以往的施工过程中,利用传统的二维施工图纸进行施工经常会出现大型设备布放空间不足,布放效果不美观,各专业之间设备或管线碰撞造成返工的案例。BIM设计的可视化、协调性在设计阶段很好的解决了这一类问题。利用BIM设计,设备均以接近实际尺寸按规定布放在站场、区间、站房内,相对于在平面布置图上布放设备可以避免现场布放的时候空间位置不足,设备的位置、尺寸可以根据周围的环境条件进行调整,保证了美观。站房内各专业系统管线种类多,材质各异,大量管线交叉。除了通信信息系统沟槽管洞外,还有给排水、暖通、电力等专业管槽,因此,利用二维施工图不容易找到碰撞点,造成施工过程中许多管线碰撞,需要返工。采用BIM技术进行管线综合,可以在设计阶段及时调整各专业管线的尺寸和位置,解决管线碰撞的问题,减少施工返工率。通过建立BIM模型,将设备机柜、走线架、线槽等布放在通信信息机房中,可以直观检查机房内空间关系,有效定位机房内设备布局,同时为建筑、结构专业提供准确的通信信息机房面积,避免机房面积过大或不足的情况发生。
        3.4工程量统计
        工程量统计是指通过BIM模型对通信信息系统设备的数量以及管线的长度等进行计算和统计。通过BIM软件可自动生成相关工程量,如设备及管线的明细表等。BIM模型中的数据信息为工程算量提供了参考和辅助依据,利用BIM模型对设备的数量以及管线的长度进行计算,可以使工程设计投资计算更加准确合理,并为制定施工资源分配计划提供参考。根据BIM模型中的工程量对设备物资的采购、进场材料进行预控,可以有效地控制物资成本。
        结语
        目前铁路通信工程二维设计已经逐渐被摒弃,三维设计的应用越来越受到欢迎。为了提高BIM技术在实际工作中的应用水平,铁路工作者必须重视对BIM技术的学习掌握,提高自身的应用能力,为国家创造出更高的经济效益。
        参考文献
        [1]蔡蔚.建筑信息模型(BIM)技术在城市轨道交通项目管理中的应用与探索[J].城市轨道交通研究,2020(5):11-14.
        [2]卞友艳.BIM技术在铁路边坡工程中的应用研究[C]//第十一届边坡工程技术大会论文集.2020.
        [3]曾成胜.BIM技术在铁路通信工程中的应用[J].通讯世界,2019,26(6):58-59.
 
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