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        BIM技術(shù)在鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用分析

        2021-11-23 17:22:33何乃超
        商品與質(zhì)量 2021年16期
        關(guān)鍵詞:鐵路設(shè)備模型

        何乃超

        河鋼宣鋼物流公司 河北張家口 075100

        1 BIM 技術(shù)概述

        BIM技術(shù)是一種新型的通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),建立建筑信息化模型的3D建模技術(shù),這種設(shè)計(jì)建模技術(shù)能有效的通過(guò)數(shù)據(jù)和指令操作構(gòu)建完善的工程設(shè)計(jì)模型,這種工程設(shè)計(jì)模型能包含了設(shè)計(jì)的各個(gè)功能部分,項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員將BIM技術(shù)應(yīng)用到鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)中,能有效的將鐵路信號(hào)可視化、立體化,準(zhǔn)確的將設(shè)計(jì)人員的鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)方案效果全面呈現(xiàn)。立體的鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)模型,能有效的減少實(shí)際施工中設(shè)計(jì)圖紙與施工建設(shè)不協(xié)調(diào)的問(wèn)題,有利于幫助施工人員加強(qiáng)對(duì)鐵路信號(hào)方案的理解,減少施工的誤差,有利于提升鐵路建設(shè)的施工質(zhì)量。

        2 鐵路信號(hào)設(shè)備組成

        現(xiàn)代鐵路信號(hào)設(shè)備主要分為信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)和軌道鐵路三個(gè)部分。信號(hào)機(jī)通過(guò)某一固定的信號(hào)形式向人們傳遞信息,鐵路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程會(huì)穿梭眾多不同的城市或區(qū)域,有很多街道交叉點(diǎn),鐵路運(yùn)營(yíng)需要建立對(duì)應(yīng)不同區(qū)域的防護(hù)區(qū),信號(hào)設(shè)備的使用能有效強(qiáng)化對(duì)每個(gè)區(qū)域的管理,充分發(fā)揮防護(hù)區(qū)的防護(hù)作用,進(jìn)而減少事故的發(fā)生。轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備的位置通常都在道岔處,在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換到定位處或者相反位置,目的在于準(zhǔn)確地反映當(dāng)下道岔所處的實(shí)際位置,這樣才方便有關(guān)技術(shù)人員在出現(xiàn)道岔故障時(shí)快速找準(zhǔn)故障點(diǎn)展開(kāi)維修工作。現(xiàn)代鐵路信號(hào)設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)備之一就是軌道電路,其能隨時(shí)檢測(cè)到列車運(yùn)行狀態(tài)正常與否以及某個(gè)時(shí)間段內(nèi)列車所在的位置,所有通過(guò)檢測(cè)收集而來(lái)的信息都將傳送到信號(hào)機(jī),再通過(guò)對(duì)應(yīng)的信號(hào)設(shè)備分類將信息傳達(dá)給鐵路工作人員,讓工作人員參考這些信息對(duì)火車的正常運(yùn)行進(jìn)行控制。

        3 鐵路信號(hào)設(shè)備中典型繼電器

        在列車運(yùn)行中,為了保證鐵路系統(tǒng)信號(hào)設(shè)備安全性,工作人員會(huì)選擇應(yīng)用典型繼電器,也就是應(yīng)用安全型繼電器。該繼電器由無(wú)極式繼電器結(jié)構(gòu)構(gòu)成,按照插入情況劃分,主要型號(hào)有插入式與非插入式。它們兩者的區(qū)別在于外觀上是否配備防塵罩,前者單獨(dú)使用,后者匝內(nèi)使用。其中,有機(jī)式繼電器具有兩種不同形態(tài)的定位及反位。在繼電器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中,條形永久磁鋼作用的發(fā)揮受其他鐵組織影響,以此形成兩種保護(hù)斷電后繼電器安全情況。也就說(shuō)單號(hào)電流通若繼電器時(shí),組織結(jié)構(gòu)內(nèi)固定的磁路與其他磁路之間產(chǎn)生動(dòng)力。而無(wú)極式繼電器受電流大小影響較大,為促進(jìn)工作任務(wù)的完成,其改變電磁力的強(qiáng)弱推動(dòng)其進(jìn)行拉桿運(yùn)動(dòng),這一特殊之處在各種信號(hào)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。在無(wú)極繼電器兩個(gè)接點(diǎn)之間出現(xiàn)短路或失控等情況,可在基點(diǎn)之間增加隔離裝置,避免受耐高溫與耐高壓影響,保證了該繼電器系統(tǒng)內(nèi)的安全性。在該繼電器使用中可安裝隔弧片,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有大額度電流進(jìn)入繼電器后,飛隔短路情況突顯,而為避免接點(diǎn)組件問(wèn)題可運(yùn)用隔弧片。對(duì)于整流式繼電器,其與無(wú)極式繼電器的應(yīng)用存在相似之處,但又不一樣。該繼電器中安裝二極管,通過(guò)二極管可將存在電流轉(zhuǎn)化為半波或全波整流電流,在此電流工作處理過(guò)程中可直流電源是由交流電源直接轉(zhuǎn)變的,其可在線圈中合理輸入。

        4 BIM 技術(shù)在鐵路信號(hào)的應(yīng)用

        4.1 在可視化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        在對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員需要將對(duì)鐵路工程中的布置情況進(jìn)行細(xì)致化劃分,以此來(lái)保證鐵路信號(hào)系統(tǒng)在布置過(guò)程中的獨(dú)立性。通常情況下,鐵路信號(hào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)往往會(huì)影響到多個(gè)區(qū)域,如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)鐵路工程的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行局部調(diào)整,就有可能同時(shí)對(duì)多個(gè)方面造成影響,提升設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)及難度。若在鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)過(guò)程中采用的是傳統(tǒng)CAD建模,其在修改設(shè)計(jì)方案時(shí)雖然可以完成對(duì)局部細(xì)節(jié)的修改,但是由于CAD模型結(jié)構(gòu)特點(diǎn),往往需要設(shè)計(jì)人員在多幅設(shè)計(jì)圖紙中進(jìn)行細(xì)節(jié)修正,這會(huì)導(dǎo)致工程難度以及工作量的大幅度提升,還有可能影響到鐵路信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后的總體質(zhì)量。而B(niǎo)IM技術(shù)則不同,在鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)過(guò)程中可以通過(guò)可視化的方式來(lái)表達(dá)出設(shè)計(jì)內(nèi)容,通過(guò)三維建模能夠讓數(shù)據(jù)信息以及給排水工程效果更加直觀地表現(xiàn)出來(lái),而且在三維模型構(gòu)建完畢之后,設(shè)計(jì)人員還可以通過(guò)互動(dòng)的方式對(duì)設(shè)計(jì)方案的細(xì)節(jié)部位進(jìn)行放大以及細(xì)微調(diào)整,調(diào)整過(guò)后的設(shè)計(jì)方案其造成的影響也會(huì)在三維模型中實(shí)時(shí)反映出來(lái),從而提升設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

        4.2 在協(xié)同設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        鐵路信號(hào)工程的協(xié)同設(shè)計(jì)指的是將所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)配合之后進(jìn)行的設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)方式能夠降低因設(shè)計(jì)人員溝通交流不順、信息數(shù)據(jù)不對(duì)稱等情況而出現(xiàn)的鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)缺陷,從而顯著提升鐵路工程的設(shè)計(jì)合理性。通常情況下,若采用CAD的方式進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì),則會(huì)因?yàn)樾畔?dǎo)入問(wèn)題而導(dǎo)致設(shè)計(jì)任務(wù)難以完成。各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)人員同時(shí)圍繞同一個(gè)BIM模型來(lái)完成設(shè)計(jì)操作,這也能更加直觀地了解到其他項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員的修改方案,保證協(xié)同設(shè)計(jì)質(zhì)量。

        4.3 在參數(shù)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        在參數(shù)化設(shè)計(jì)中,BIM系統(tǒng)的配套軟件Autodesk Revit可以將鐵路信號(hào)工程設(shè)計(jì)時(shí)所用的三維建模、平面圖紙等通過(guò)數(shù)據(jù)化的形式展現(xiàn)出來(lái)。

        4.4 在仿真設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

        通過(guò)在BIM中加入時(shí)間維度,則可以構(gòu)建出安裝時(shí)間表,在保證安裝進(jìn)度合理的同時(shí)能夠增加鐵路信號(hào)工程的設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性,提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。

        5 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,鐵道信號(hào)施工質(zhì)量直接關(guān)系著列車能否安全運(yùn)行,因此,需要加強(qiáng)對(duì)鐵道信號(hào)施工以及配合施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)的管控,明確當(dāng)前鐵道信號(hào)施工過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)因素,并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行防范,做好施工前的準(zhǔn)備工作以及施工過(guò)程中的監(jiān)管工作,消除施工過(guò)程中的安全隱患,保證鐵道信號(hào)施工與設(shè)計(jì)可以安全順利地進(jìn)行,提高鐵道信號(hào)施工質(zhì)量和施工效率。

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