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宁波市轨道交通7号线工程下应南车辆段与宁波市轨道交通8号线一期工程下应南车辆段为合址共建车辆段,规划用地面积约60公顷,总建筑面积约22万平方米,是宁波市规模最大的车辆基地,项目采取TOD开发模式,上盖综合开发以居住为主,未来整个片区的住宅、学校、交通、商业、产业、生态景观等都会有一个综合性的提升,对城市发展能级提升、改善市民出行都具有十分重要的战略意义。

宁波7、8号线下应南车辆段项项目由宁波轨道交通建设集团筹划建设,主体施工部分分为三个主要标段,由中国建筑第八工程局、中铁十八局、中铁二十二局分别承建, 项目共涉及塔式起重机51台,是华东地区近年来塔机部署最为密集的项目之一。


1、协同管理难度大: 项目施工总包、施工班组、机械设备维保单位众多,协同管理难度巨大
2、塔机数量巨大: 51 台塔机同时作业,碰撞关系复杂,安全隐患大,且基于传统模式的机械管理缺点多、算法难以满足且实现复杂
3、项目要求高、社会关注度高: 作为近年来该地区最大的TOD建设项目,项目建设工期紧、目标高,施工压力巨大
宇泛 塔机三合一安全驾驶辅助系统
为保障施工现场51台塔机运行安全,避免安全事故发生,提高塔机运行效率,提升协同管理能力,保障项目按时、保质交付;由建设单位牵头,项目各标段全面采用了宇泛塔机三合一安全辅助驾驶系统,进行包括塔司管理、塔机安全运行管理、吊钩可视化升级等多项内容建设。

▲安全驾驶辅助系统展示
塔司管理: 项目通过应用宇泛塔机监测系统中的人脸识别核验功能,保障塔机司机实名上岗,杜绝冒名操作,同时,该系统内置AI行为分析算法,实现对塔机司机的实时驾驶行为分析,包括抽烟、打电话、疲劳驾驶等的行为监测,杜绝危险驾驶行为,全面保障驾驶安全。

塔机安全运行管理: 塔机安全辅助驾驶系统,通过高精度传感器实时采集吊重、幅度、高度、回转转角、环境风速等多项安全作业工况数据,监控塔机运行状态。同时宇泛自研的三维立体防碰撞算法,将复杂的多机、三维空间、多自由度、复杂运动问题,逐步拆解抽象为多个二维平面问题,基于塔臂旋转速度和运行方向的预判,结合监测系统的实时数据,进行驾驶辅助,提示并协助塔司减速制动,避免相邻塔机发生碰撞事故,或进入高压线控制区等危险区域,从而提高塔机工作的安全性。

塔机吊钩可视化管理: 宇泛塔机三合一安全辅助驾驶系统包含的自研吊钩可视化设备,以其超高稳定性为塔司提供全天候吊物盲区辅助视频,进一步确保塔机安全、高效运行。

▲管理平台视频页面展示
宇泛塔机全生命周期数字孪生管理平台
宁波市轨道交通下应南车辆段项目在塔机智慧管理上,除了硬件设备系统的方面的全面保障外,塔机全生命周期数字孪生管理平台也是本项目的一大建设重点。
全生命周期塔机管理:全生命周期塔机管理将涉及从塔机进场起始,至塔机退场为止,涵盖塔机的进场、安装、验收、运行、维护以及最终的退场全过程。平台建设在此管理模式的加持下,注重塔机生命周期内的全程监控与数据分析,以确保其安全、高效运行,并通过智能化维护方案延长使用寿命,为工程项目提供全方位的可靠支持。

BIM+数字孪生赋能塔机管理: 本项目平台采用目前最先进的BIM+数字孪生技术,通过BIM,我们能够在建筑项目的规划和设计阶段就建立三维模型,将塔机纳入整个建筑生态系统。数字孪生技术则通过实时数据的采集、模拟和分析,使得塔机在数字领域具有真实的、动态的“孪生体”,实现了对实体塔机的全方位数字化映射。

▲BIM+数字孪生
通过BIM+数字孪生技术旨在实现对塔机全生命周期的数字化管理,通过数据的实时共享和分析,提高了塔机的运行效率、降低了维护成本,为建筑工程提供了更加智能、高效的塔机管理解决方案。
塔吊运行监测: 系统从全局维度对所有的塔吊设备运行情况进行统计,可直观反映塔吊设备在指定范围内的离线次数、离线时长、出违章次数、预警次数、报警次数、吊次统计、工作时长、同时支持数据下拽查看对应的实时记录情况,可按周、月输出塔机健康状态报告,提供塔机安全维护依据。

▲塔机运行检测数据页面展示
塔司驾驶行为分析报告: 宇泛首次提出的人的不安全行为和物的不安全状态“体检报告”系统,全面提升塔机安全生产水平;系统可设置各类驾驶行为的分值,根据塔司上机身份识别、驾驶过程中设备的运行记录进行塔司的评分,可输出周报和月报,针对持续出现违规操作的司机进行针对性安全教育,规范司机的操作避免危险情况。

监测设备: 宇泛在本项目建设初期针对群塔机作业场景监测设备进行了优化,自动无数量限制组网、界面可视化感知塔群位,发现碰撞危险时自动进行报警和制动等功能均大大提升了系统的布置效率和管理能力;同时,针对集群式塔机优化了设备的防碰撞算法,在保证防碰撞预警准确的同时,兼顾施工机械运行效率。
管理系统: 塔机全生命周期数字孪生管理平台的独特之处在于实时采集和整合塔机运行数据,通过模拟与实际数据对比,提供精准的预测性分析,帮助优化运行策略和维护计划。其关键亮点在于全面的数据整合与实时监控,为管理者提供了透明且智能的决策支持,使他们能够准确了解塔机状态,并快速作出精准决策,从而提高塔机的安全性、可靠性和效率;同时,项目采用了平台化塔机监测值班制度,将从塔司到安全员、项目部至公司的安全数据进行一体化呈现与管理。
宁波7、8号线下应南车辆段项目经过六个月的建设,塔机监测硬件设备已全部启用,为塔机运行提供完善的安全保障;平台已能够实时采集塔机的运行数据,远程监控设备状态,提供预测性维护建议,强化安全管理,并通过数据分析优化运营效率,为工地提供高效、安全、智能的塔机管理解决方案。
同时,宇泛与各项目部深入合作,联合高校、塔机主机厂进行产学共研,在塔机安拆监测、全域防碰撞、无人吊装研究等课题上都有一定进展。
宇泛塔机智能化研发团队的愿景:
着眼当下,立塔机安全之使命;
面向未来,图施工智慧之变革。