BIM技術在鐵路通信信號室內施工的應用分析

趙亮

摘 要：改革開放以來，我國鐵路項目不斷建設，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展，鐵路工程建設事業也得到了快速發展。從目前的鐵路工程項目建設實際情況看，我國每年都會建設大量的鐵路項目，而且很多項目工程時間緊、任務重、對施工工藝的要求十分高，施工單位面臨著巨大的壓力。從細節來看，鐵路工程施工中通信信號室內施工是非常重要的組成部分之一，由于傳統信息技術水平的限制，該部分的施工往往會存在著施工返工的情況，而隨著信息技術的不斷發展，BIM技術開始應用于鐵路施工工程，尤其是在通信信號室內施工中有著很好的應用效果，在應用過程中，該技術能夠對室內施工的相關流程進行優化，能夠通過三維動畫的模式將通信信號的室內設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技術的應用顯著地提升了鐵路通信信號室內施工的質量與工藝，因此研究 BIM 技術在該施工領域中的應用對于鐵路工程質量的提升有著非常重要的意義。

關鍵詞： BIM技術;鐵路通信信號;室內施工;應用

隨著國民經濟的發展，鐵路網的規劃建設，鐵路運營里程不斷增加，鐵路設備不斷升級更新，鐵路信號系統作為鐵路運輸控制的中樞系統，是鐵路高效運輸及安全運行的重要保障，鐵路信號設備的安全高質量運行直接關乎國計民生，如何提升信號設備的維修手段，提高電務作業維護效率，降低電務維護的作業成本，這些問題亟待解決。

1信號系統的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BIM建模的最小粒度應達到最小可更換/可修復單元。但我們不能盲目追求最小粒度，因為信號系統的核心設備大多屬于電子設備。電子設備內部的板、盤、連接器等都是非常精密復雜的設備，集成度也很高。對于運維人員來說，不需要掌握板卡內部元器件（如二極管、芯片、電阻、電容等）的布局和電氣特性。）.這類設備的維護方法一般是整體更換。因此，為了節省BIM建模的成本，將模型粒度控制在最小可替換/可修復單元是一種經濟有效的方法。2）設備型號信息實時自動上傳。一些傳統的信號系統制造商沒有技術手段來唯一地標記所有最小的可更換/可修復單元。這種情況下，即使進行BIM建模，一旦手動更換最小可更換/可修復單元，就需要手動更新BIM數據庫信息，大大增加了用戶維護BIM模型和數據庫的成本。也有一些傳統的信號系統廠商，雖然最小的可更換/可修復單元已經做了物理上唯一的標記，比如貼了二維碼，或者可以通過調試界面查看設備的唯一標記，但在更新最小的可更換/可修復單元時，仍然需要手動使用掃碼器或其他設備進行互聯后才能上傳。這種做法仍然不是一個完整的解決方案。因此，信號廠商支持設備最小可更換/可修復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環境信息的最佳途徑。3）根據需要關聯軟件模型信息和硬件模型信息。系統的硬件功能通常與軟件的特定版本高度相關，因此有必要將軟件模型信息與硬件模型信息相關聯。內部子系統眾多，軟件的規模和復雜程度差距較大。因此，對于不同的內部子系統，硬件模型和相關的軟件模型也需要特殊定制。例如，ATS的軟件規模最大，其關聯的軟件模型是根據各廠商的最小可更換/可修復單元度建立的。如果最小的可替換/可修復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 技術在鐵路通信信號室內施工的應用

2.1模擬構建房屋的建筑模型

在鐵路通信和信號室內施工過程中，建筑模型是一切施工的基礎，應用BIM技術可以將建筑模型直觀地展現在人們眼前。從而為后續的各類室內施工設計提供有力的支持。在施工開始之前，相關的設計單位會根據施工的總體要求以及環境的特點來設計 CAD圖紙，而BIM技術則可以根據CAD圖紙來構建房屋建筑的模型。在初步的模型構建中，需要達到項目所規定的精度，而且BIM技術可以為房屋的建設過程提供更加精確的工程量統計數據、施工材料的測算、施工進度的模擬、施工進度計劃的相關規劃與安全、裝修效果的展示等方面的內容，同時也會對設計人員的相關技術思路進行指導，在 BIM 技術的應用過程中，各個不同設計專業的工程師可以依據房屋的建筑模型做好溝通與協調的工作，結合施工環境的具體特點做好管線的預埋設、接地系統的設計、過墻洞設計、溝槽設計等方面的內容，同時對于上述重點的設計領域，設計人員還可以再次利用BIM技術對其中存在的細節內容進行進一步的優化設計。

2.2機柜模型的安裝以及線纜路徑的優化設計

在建筑工程中，鐵路通信與信號工程的設計比較具體，其專業設備與其他專業相比比較特殊，需要通過BIM技術單獨建模。在日常的工作過程中，需要根據物資招標后設備廠家所提供的機柜尺寸以及照片等基礎資料，利用BIM技術對所需要的設備建立相應的標準構件族，這樣可以實現BIM模型與實際設備相互一致的特點。在設計的過程中，該技術可以根據室內設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技術中的三維可視化技術將整體概貌清晰地展現在人們的眼前，同時可以直觀地向人們展現機柜現場安裝的具體情況 。在機柜安裝完畢之后，工作人員就需要根據房間內的布局情況以及其他設備的規劃位置來統籌設計靜電地板的鋪設方案，該工作中需要遵循靜電地板盡量減少切割的原則，從而實現良好的經濟成本控制目的。在具體的設計中，應當根據組合設計側面的相關內容進行配線表設計，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計，根據目前的設計經驗來看，靜電地板的鋪設方案是應當與機柜的放置位置結合起來設計的，一般而言，靜電地板應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，這種位置設計可以有效地避免與靜電地板的支柱產生碰撞現象，從而保證整體設計更加具有合理性。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計也需要在模型中具體體現出來。

結束語

隨著我國鐵路項目的不斷完善和發展，鐵路項目的數量也在不斷增加，鐵路項目的建設質量也受到了社會各界人士的廣泛關注。將BIM技術應用到鐵路通信信號室內施工中已經得到了眾多使用者的好評，該技術手段主要是以三維模型為技術依托，利用計算機技術對施工過程的相關細節內容進行更加深入的分析，從整體上來說，BIM技術的應用顯著地提升了施工的總體效率，而且大大避免了返工現象以及材料浪費現象的發生，這對于工程質量的提高、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展過程中，BIM 技術還可以與鐵路工程的各方面內容深度結合，從而推動我國鐵路建設工程領域的不斷前進與發展。

參考文獻：

[1]張旭柏，楊帆.BIM技術在鐵路通信信號室內施工的應用探討[J].鐵路技術創新，2020（01）：87-90.

[2]鐘青，劉立海，李一凡，周潔云.BIM技術在鐵路通信信息設計中的應用[J].信息通信，2020（01）：224-226.

[3]李蔚龍， BIM在張呼鐵路通信信號工程中的應用技術研究. 山西省，中鐵十二局集團有限公司，2019-09-25.