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1、ICS 91 100 30 Q 14 T TMAC 000 0 2020 无砟轨道智能铺轨技术要求 Technical Requirements For Intelligent Track Laying On Ballastless Tracks 发布 2020 00 00 发布2020 00 00 实施 中国技术市场协会 团体标准 T TMAC 000 0 2020 I 目次 1范围 1 2术语和定义 1 3综述 1 3 1目的 1 3 2结构组成 1 3 3基本条件 2 4总体要求 2 4 1设施互联 2 4 2系统互通 2 4 3数据互换 3 4 4信息集成 3 4 5技术指标 3 5智
2、慧工地系统构成 3 5 1智能装备系统 3 5 2中央控制系统 3 5 3视频监控系统 4 5 4原料供应系统 4 5 5运输调度系统 4 5 6环境监测系统 4 5 7信息采集系统 4 5 8文档管理系统 5 6智能装备要求 5 6 1智能钢轨吊装设备 5 6 2工业机器人 5 6 3智能传感设备 5 6 4智能行走设备 5 6 5智能视觉系统 5 6 6智能焊接设备 5 7工艺流程要求 5 7 1智能铺轨工艺流程 5 7 2长钢轨智能吊装 6 7 3长钢轨智能锁定 6 T TMAC 000 0 2020 II 7 4长钢轨智能运输 6 7 5卷扬机拖拉钢轨 7 7 6智能化垫滚轮 7 7
3、7智能起轨与取滚轮 7 7 8钢轨智能焊接 7 7 9智能化上扣件 7 8智能化管理要求 7 8 1工程综合管理 7 8 2虚拟轨行区 8 8 3施工请销点 8 8 4施工计划管理 8 8 5设备管理 8 8 6全生命周期管理 8 8 7放散锁定管理 9 9智能检测及质量控制 9 9 1智能检测要求 9 9 2质量保证措施 9 T TMAC 000 0 2020 III 前言 本标准按照 GB T 1 1 标准化工作导则第 1 部分 标准的结构和编写 给出的规则 起草 请注意本文件中的某些内容可能涉及专利 本文件发布机构不承担识别这些专利的责 任 本标准由中国技术市场协会制定并负责管理 本标准
4、起草单位 北京好运达智创科技有限公司 本标准主要起草人 T TMAC 000 0 2020 1 无砟轨道智能铺轨技术要求 1范围 本标准规定了无砟轨道智能铺轨的术语和定义 综述 总体要求 智慧工地系统构成 智能装备要求 工艺流程要求 智能化管理要求 智能检测与质量控制等方面的规则 本标准适用于针对无砟轨道的智能化铺轨作业 2术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 2 1 承轨槽滚轮bearing groove roller 牵引车在拖拉钢轨的过程中 需要在无砟轨道承轨槽之间放置滚轮 支撑钢轨 以避免 钢轨与轨枕和扣配件之间产生摩擦 同时减小钢轨拖拉的阻力 铺轨结束后 要将滚轮从钢 轨下取出 使
5、钢轨落在轨枕上 2 2 扣配件buckle accessories 在钢轨和轨枕铺设过程中 需要同步放置扣配件 包括钢轨垫片 轨距块 弹片以及螺 栓 2 3 钢轨焊接rail welding 运用闪光焊 接触焊 气压焊 铝热焊或其它方法 将短的钢轨连接成长的钢轨 3综述 3 1目的 无砟轨道智能铺轨技术以无人或少人辅助作业为原则 通过智能化 自动化设备进行无 砟轨道铺设前中后等一系列作业 利用物联网 云计算 大数据 机器视觉 故障预测与健 康管理 PHM 等新一代信息技术 构建智能 高效 节能 绿色 环保 舒适的人性化 铺轨作业 提高作业过程可控性 减少人工干预 以及合理计划排程 同时集智能手
6、段和智 能系统等于一体 实现作业 管理和决策的智能优化 提高作业效率 提升作业质量 3 2结构组成 智能铺轨技术的结构组成见图 1 T TMAC 000 0 2020 2 图 1智能铺轨技术结构 3 3基本条件 无砟轨道智能铺轨的核心是智能装备的应用和信息集成 4总体要求 4 1设施互联 4 1 1建立各级标识解析节点和公共递归解析节点 促进信息资源集成共享 4 1 2建立工业互联网工厂内网 工业以太网 工业现场总线 IP 互联网协议 等技术 实现工厂装备 传感器 控制系统与管理系统的互联 4 1 3利用 IP 工业物联网等技术实现工厂内 外网以及设计 作业 管理 服务各环节 的互联 支持内
7、外网业务协同 4 2系统互通 4 2 1工厂的总体设计 工艺流程及布局建立数字化模型并可进行模拟仿真 应用数字化 三维设计与工艺技术进行设计仿真 4 2 2应建立制造企业生产过程执行系统 MES 实现计划 调度 质量 设备 作业 能效等管理功能 4 2 3应建立企业资源计划 ERP 系统 实现供应链 物流 成本等企业经营管理功能 4 2 4建立故障预测与健康管理 PHM 系统 实现故障预测与自诊断 健康状况的管理 4 2 5在此基础上 实现 MES ERP 与数字化三维设计仿真软件 供应链管理 SCM PHM 等系统的互通集成 T TMAC 000 0 2020 3 4 3数据互换 4 3 1
8、应建立作业过程数据采集与监视控制 SCADA 系统 实现作业进度 现场操作 质量检验 设备状态 物料传送等作业现场数据自动上传 并实现可视化管理 4 3 2应使设计信息 工艺信息和制造信息之间的数据格式统一 4 3 3实现 MES ERP 与数字化三维设计仿真软件 SCM PHM 等系统之间的多元异构 数据互换 4 4信息集成 实现企业与供应方 外协方之间的信息集成 4 5技术指标 4 5 1智能铺轨与传统铺轨相比较 效率提高 30 以上 运营成本降低 30 以上 完全符 合铺轨质量标准 4 5 2智能铺轨现场直接作业工人可为 0 人 现场管理及设备维护人员可 5 人以下 5智慧工地系统构成
9、5 1智能装备系统 应包括 a 塔吊系统 b 行走系统 c 焊接系统 d 工业机器人 e 视觉系统 f 传感系统 5 2中央控制系统 应包括 a 作业过程执行系统 MES b 企业资源计划 ERP 系统 c 组态系统 d 仓库管理系统 WMS e 工程综合管理系统 f 固定门吊集成管理系统 g 全生命周期管理系统 h 放散锁定管理系统 T TMAC 000 0 2020 4 5 3视频监控系统 应包括 a 前端采集系统 b 数据传输系统 c 控制系统 d 终端显示系统 e 数据存储系统 5 4原料供应系统 应包括 a 钢轨输送系统 b 自动叫料系统 5 5运输调度系统 应包括 a 中心数据库
10、b 通信模块 c 车辆管理系统 d 车辆可视化监控系统 e GIS 地理信息系统 f GPS 定位系统 g 速度传感系统 h 临近报警系统 5 6环境监测系统 应包括 a 光照监测 b 温湿度监测 c 噪声监测 d 扬尘监测 5 7信息采集系统 应包括 a 人员信息采集系统 b 设备信息采集系统 c 物料信息采集系统 d 检测记录采集系统 T TMAC 000 0 2020 5 e 环境信息采集系统 f 工艺信息采集系统 5 8文档管理系统 应包括 a 操作指导管理系统 b 设备维护管理系统 c 技术文件管理系统 6智能装备要求 6 1智能钢轨吊装设备 智能钢轨吊装设备应能够智能识别钢轨 准确
11、抓取钢轨 并能对整根 500 米无缝 长 钢轨同步升降 同步横移 准确放置在钢轨运输车上的相应位置 6 2工业机器人 智能机器人应能够准确抓取铺轨相关的部件 并能准确安装或放置部件到相应的位置 6 3智能传感设备 智能传感设备应对温度 时间 坐标位置等参数进行精确控制 6 4智能行走设备 智能行走设备应能平稳 准确地将整套设备运输到铺轨工位 速度可调节 6 5智能视觉系统 智能视觉系统应对铺轨部件的取放位置或焊缝位置进行精确定位 并能自动补偿位置误 差 6 6智能焊接设备 智能焊接设备焊接应达到质量稳定 参数调整简单 操作方便 7工艺流程要求 7 1智能铺轨工艺流程 智能铺轨工艺流程如图 2
12、所示 T TMAC 000 0 2020 6 图 2智能铺轨工艺流程 7 2长钢轨智能吊装 7 2 1应采用智能固定门吊集成系统 可控制多台门吊同时起吊 同步横移 同时监测每 台设备的起重量 起升位置 横移位置等 7 2 2将单机安全监控系统所采集到的固定门吊运行数据和现场视频实时回传至监控中心 服务器 进行远程设备数据和视频的采集 监视 分析 处理等 实现对固定门吊智能化监 控 7 2 3应实现超限预警 确保相邻吊点高差不大于 150mm 水平位置差不大于 120mm 防止 长钢轨吊装过程中产生表面擦伤和变形 7 2 4钢轨抓取和放置装置应实现自动化 采取视觉检查 传感器等装置 进行自动定位
13、 自动抓取 自动放置在准确位置 7 2 5应能够进行参数及质量检测 使装车数量上传信息采集系统 7 2 6应采用 PHM 系统 实现固定门吊设备的故障预警与检测 7 3长钢轨智能锁定 7 3 1长钢轨锁定应采用智能化 自动化 实现无人作业 7 3 2使用专业工具将钢轨端头对齐 保证水平和垂直两个方向对正 7 3 3相关数据应能够上传信息采集系统 7 4长钢轨智能运输 7 4 1应采用智能车辆调度系统 进行运输车辆调度 7 4 2可通过车载定位系统 包括 GPS 定位系统和轨道标签定位系统 实现工程车辆在任 意地形条件下的准确定位和数据通信 7 4 3可通过车载视频监控系统 实现机车内外部实时视
14、频预览和高清视频本地存储功能 7 4 4可通过车载速度传感系统 实时监测车辆的速度和航向以及基于速度的轮径距离测 算功能 为调度系统实现位置监控 超速报警 临近报警功能提供基础 T TMAC 000 0 2020 7 7 5卷扬机拖拉钢轨 自动解除钢轨锁付装置 自动挂钩定位 7 6智能化垫滚轮 采用智能机器人 完成滚轮自动放置 7 7智能起轨与取滚轮 7 7 1采用智能机器人 完成滚轮自动取出 7 7 2应配备钢轨自动顶升装置 以使滚轮脱离钢轨压附而取出 7 7 3应采用平移车装置 装载智能装备 电力系统 液压系统等 且能精确控制行走速 度和行走距离 7 7 4平移车上应确保有足够的滚轮存放空
15、间 以便存放回收的滚轮 7 8钢轨智能焊接 7 8 1采用智能除锈装置 完成焊接前的除锈工作 7 8 2采用智能焊接装备 完成焊接工艺 焊接装备应配备温度 时间等关键参数控制检 测系统 7 8 3焊接参数应上传信息采集系统 7 8 4焊接完成后应有自动推凸装置 将焊缝处打磨光滑平整 7 8 5整套装备应有自动焊缝检测功能 7 9智能化上扣件 7 9 1采用智能机器人 完成自动上扣件 7 9 2自动锁紧道钉 装备上配备扭矩检测装置 8智能化管理要求 8 1工程综合管理 8 1 1应建立铺轨工程综合管理系统 通过端 云 端的方式 实现现场设备的综合监控 现场施工组织业务的信息化流转 8 1 2铺轨
16、工程综合管理系统可包括如下功能模块 a 项目情况 b 工程进度 c 施工计划 d 安全管理 e 行车监控 f 视频监控 g 列车运行图 T TMAC 000 0 2020 8 h 调度管理 i 站存车管理 j 人员管理 k 查询统计等 8 1 3各级管理者可通过手提电脑 个人手机 监控中心大屏等多种终端方式 通过其不 同的权限 实时了解项目设备运转情况 施工计划情况 施工实际情况以及安全风险防范治 理情况等 8 2虚拟轨行区 可以 OCC 虚拟地图的方式展现整个轨行区的实时动态 虚拟地图中可显示整个线路的 轨道 车站 道岔 桥梁 隧道 坡度 曲线等基础信息 可显示车辆 人员 线下施工 封锁等动态调度类信息 可显示线路中的不同工序的施工类型和进展情况 解决了工程线路 的长短链引起的各种问题 通过工程里程方式展现 可实现跨专业 跨工序 跨工种的无缝 交流 8 3施工请销点 8 3 1将所有轨行区的作业进行统一管理 将所有的作业按照风险程度进行分级处理 8 3 2建立交叉碰撞规则 系统自动监测不同的施工之间是否会产生碰撞风险 减少因为 沟通不足或人为因素导致的施工计划风险 8 3 3监控整个
