鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理研究.doc

1、鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理研究摘要：傳統(tǒng)鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理中，存在很多問題，如維護(hù)檢修不及時、信息傳遞滯后等，在一定程度上影響了鐵路事業(yè)的發(fā)展?；诖耍Y(jié)合Bim技術(shù)的特點，分析了其在鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理中的意義，從數(shù)據(jù)庫管理模型構(gòu)建以及系統(tǒng)功能模塊開發(fā)兩個方面，就Bim技術(shù)在鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析和討論，希望能夠推動鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理的高效化、協(xié)同化、立體化和可視化。關(guān)鍵詞：鐵路信號設(shè)備；數(shù)據(jù)管理；Bim技術(shù)依照我國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，到2021年，鐵路運營線路總長度將會達(dá)到15萬km，形成覆蓋全國的鐵路網(wǎng)，為人們的出行提供便利。而在鐵路網(wǎng)建設(shè)中，需要重視信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理工作

2、，引入信息化技術(shù)，逐步實現(xiàn)信息化管理?，F(xiàn)階段，我國鐵路信號設(shè)備在設(shè)計、施工和運維管理方面存在不少問題，影響了其功能的有效發(fā)揮，可以將Bim技術(shù)引入其中，提升鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理效果。1Bim技術(shù)特點分析Bim，建筑信息模型（Buildinginformationmodeling）其基本原理，是通過對建筑工程各項數(shù)據(jù)信息的收集和整理，構(gòu)建三維立體化的建筑模型，以數(shù)據(jù)信息仿真技術(shù)，實現(xiàn)對于建筑本身特征的仿真模擬。Bim技術(shù)是一種先進(jìn)技術(shù)，一種有效方法，也是一個科學(xué)過程，通過信息收集來提升建筑行業(yè)的效率和工程質(zhì)量。1.1可視化。與一般的效果圖不同，Bim技術(shù)的可視化，強(qiáng)調(diào)在構(gòu)件之間形成互動性和反饋性

3、可視，Bim模型中整個過程都是可視化的，其不僅可以生成報表，展示效果圖，還可以為項目設(shè)計、施工和運行過程的討論和決策提供支撐。1.2協(xié)調(diào)性。Bim建筑信息模型能夠在施工安裝建設(shè)初期，協(xié)調(diào)各種專業(yè)的碰撞問題，生成相應(yīng)的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，同時也可以對很多實際問題進(jìn)行解決，如道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝與預(yù)留安裝基坑要求的協(xié)調(diào)、車站電纜敷設(shè)與站內(nèi)支吊架線槽安裝要求及站房預(yù)留孔洞需求的協(xié)調(diào)等。1.3模擬性。設(shè)計階段，Bim能夠通過模擬實驗，確定一些虛擬性的數(shù)據(jù)信息；施工階段，配合4D模擬，能夠依照施工組織設(shè)計對施工過程進(jìn)行模擬，確定具體施工方案；運營階段，Bim能夠?qū)θ粘＞o急情況進(jìn)行模擬，設(shè)置相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，如消防疏散模擬

4、、地震逃生模擬等1。2Bim技術(shù)應(yīng)用在鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理中的意義鐵路信號設(shè)備Bim模型，無論施工人員還是運維人員均能夠全范圍對設(shè)備細(xì)節(jié)構(gòu)造和功能信息進(jìn)行查看，了解線路空間排布情況，也能夠獲取任意點三維空間坐標(biāo)，確保安裝位置準(zhǔn)確；二是能夠?qū)υO(shè)備履歷信息進(jìn)行有效管理，可以將設(shè)備生產(chǎn)商、安裝日期、故障檢修以及更換頻率等信息囊括其中，并對信息進(jìn)行持續(xù)更新，生成二維碼，通過掃描二維碼的方式，管理人員能夠輕松獲取設(shè)備歷史信息；三是自動制定檢修計劃，發(fā)布維修信息。Bim技術(shù)能夠自動根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)，發(fā)布相應(yīng)的檢修計劃，提前向檢修維護(hù)人員發(fā)送短信提醒及檢修任務(wù)；四是可以統(tǒng)計并反饋故障信息。工作人員一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)

5、備故障，需要及時記錄故障信息，并將其上傳到Bim系統(tǒng)，對故障原因、維修過程和解決措施等進(jìn)行記錄，為后續(xù)查詢提供便利；五是可以推動設(shè)備資料管理信息化，可以將鐵路信號設(shè)備的配套資料與Bim模型關(guān)聯(lián)在一起，開發(fā)更加人性化的操作截面，在相關(guān)數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)資料，方便后勤進(jìn)行施工圖紙、施工方案以及維修記錄等的查閱2。3Bim技術(shù)在鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用3.1鐵路信號設(shè)備數(shù)據(jù)管理庫模型構(gòu)建。Bim模型構(gòu)建需要依照不同的對象和要求，選擇不同的Bim軟件，保證建模精細(xì)化，然后配合不同插件，實現(xiàn)不同軟件之間的信息交互。依照獲取的地表數(shù)據(jù)信息以及地質(zhì)勘測資料，結(jié)合Bim點云技術(shù)，以Bentleymicrost

6、ation和geostation專業(yè)模塊，進(jìn)行地表與地址模型構(gòu)建。在模型構(gòu)建中，一是地質(zhì)模型構(gòu)建，需要對已經(jīng)處理完畢的不同層級的地質(zhì)模型以及區(qū)域存在的斷層信息整合在一起，形成更加全面、更加精細(xì)的地質(zhì)模型；二是線路模型構(gòu)建，鐵路信號設(shè)備大部分是安裝在軌枕旁邊，而考慮鐵路線路本身的空間線形復(fù)雜，點位變化多，可以采用專用的catia構(gòu)建異形軌枕Bim模型，通過主線骨架加上構(gòu)件安裝的方式，能夠完成任意復(fù)雜線形軌道結(jié)構(gòu)的三維建模工作。三是設(shè)備模型構(gòu)建，在進(jìn)行鐵路信號設(shè)備Bim模型構(gòu)建時，可以利用基于AutocAD平臺的inventor建模軟件，以ipart技術(shù)生成智能零件庫，如信號機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、信標(biāo)、計軸

7、、xB箱等常見信號設(shè)備，從而減輕建模工作量，提高建模效率。3.2鐵路信號設(shè)備Bim系統(tǒng)的功能模塊開發(fā)。3.2.1可視化平臺操控及功能模塊調(diào)用。可視化管理平臺能夠?qū)⒉煌珺im軟件構(gòu)建的模型整合在統(tǒng)一系統(tǒng)管理平臺，利用插件對不同格式的文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，方便技術(shù)人員對Bim模型數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、查看和調(diào)用。為了達(dá)到理想的顯示效果，我們可以調(diào)取掛件中“焦點十字”、“導(dǎo)航圖”、“狀態(tài)欄”、“顯示坐標(biāo)”等相關(guān)功能控件，準(zhǔn)確模擬操控三維場景。在施工項目質(zhì)保期或運修維護(hù)階段，對于突發(fā)設(shè)備故障的信息采集及處理，我們可以調(diào)用平臺中的“距離測量模塊”，將故障點坐標(biāo)輸入Bim管理系統(tǒng)，依照已經(jīng)構(gòu)建完成的軌道線路Bim模型，精

8、準(zhǔn)定位并快速測量應(yīng)急維護(hù)人員與故障點之間的距離，便捷有效的對備品備件、擬用工器具和檢修人員的調(diào)配提供籌備方案參考，幫助施工維護(hù)人員選擇最佳搶修路線，提高故障處理效率，縮短故障處理時間。3.2.2故障檢修與計劃任務(wù)模塊編排。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，我們可以借助相關(guān)模塊進(jìn)行故障篩查，如通過管理模塊先逐級確定要檢查的設(shè)備及該設(shè)備所在線路區(qū)間，管理故障信息，而借助查詢模塊可方便查找設(shè)備的安裝信息、從屬管理單位，進(jìn)一步查看檢修維護(hù)信息。計劃和任務(wù)功能模塊是Bim系統(tǒng)中非常重要的內(nèi)容，也是故障檢修作業(yè)管理的核心部分，能夠?qū)﹁F路信號設(shè)備檢修計劃進(jìn)行制定和下達(dá)，如派工單管理、維修項目管理、維修計劃管理、臨時任務(wù)下達(dá)

9、等。通過計劃任務(wù)模塊的編排，可以為工作人員提供鐵路信號設(shè)備的相關(guān)信息，為故障管理和統(tǒng)計查詢工作提供切實有效的數(shù)據(jù)，并且保證對信息進(jìn)行及時更新，為設(shè)備故障的檢修維護(hù)及管理決策制定提供數(shù)據(jù)支持。3.2.3臺賬信息管理與統(tǒng)計資源查詢。臺賬管理模塊主要包括設(shè)備臺賬管理、字典管理（設(shè)備字典、器材字典）、設(shè)備器材的備品備件三大部分，其主要功能是對設(shè)備材料與相關(guān)器材的屬性、種類和數(shù)量臺賬進(jìn)行管理，相關(guān)信息添加、修改和刪除操作可直接映射關(guān)聯(lián)到車站及區(qū)間的信號設(shè)備中。Bim系統(tǒng)中該模塊本身具備關(guān)鍵詞索引、模糊查詢等功能，并且方便查看設(shè)備三維圖像等圖片信息，可以保證查詢的快捷性、有效性和精準(zhǔn)性，節(jié)省統(tǒng)計工作量。尤

10、其對故障設(shè)備進(jìn)行排查時，結(jié)合統(tǒng)計查詢模塊功能，可精準(zhǔn)排查線路兩端接線設(shè)備的工作狀態(tài)、接線端口狀態(tài)及線路本身是否存在問題。3.2.4數(shù)據(jù)維護(hù)模塊與視圖模塊的常規(guī)應(yīng)用。數(shù)據(jù)維護(hù)模塊包括了Bim模型關(guān)聯(lián)功能模塊、設(shè)備添加及資料信息子功能模塊等，其中的資料信息子功能模塊支持資料瀏覽、數(shù)據(jù)上傳以及分類管理等功能，也可以通過輸入關(guān)鍵詞的方式進(jìn)行索引查詢，使得工作人員可以快速精準(zhǔn)地查找到所需信息。最后使用Bim模型關(guān)聯(lián)功能，將新添加的設(shè)備與既有平臺中的模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)實現(xiàn)其更新后的整體功能。視圖模塊包括涂層管理、設(shè)備瀏覽、屬性窗口三部分，工作人員可控制圖層顯示直接對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備對象進(jìn)行選擇。模塊可將系統(tǒng)中涉及的設(shè)備條理清晰的分層顯示出來，并準(zhǔn)確展示選定設(shè)備的屬性信息，從而實現(xiàn)供使用人員方便快捷地選擇、查找、查閱的具體功能。4結(jié)語總而言之，傳統(tǒng)鐵路信號設(shè)備在進(jìn)場準(zhǔn)備、施工安裝、材料周轉(zhuǎn)、設(shè)備檢修與維護(hù)管理方面存在很多問題，影響了鐵路設(shè)備管理的效果，導(dǎo)致許多問題和故障無法得到及時有效處理。實踐結(jié)果證明，該系統(tǒng)在實際應(yīng)用方面有著良好的效果，不過也存在一些弊端，需要技術(shù)人員在其中加入自動報警功能和