BIM技术在铁路通信信号室内施工的应用分析

赵亮

摘 要：改革开放以来，我国铁路项目不断建设，特别是21世纪以来，铁路运输成为人们出行和物流的常用方式，尤其是高速铁路的不断普及和发展，铁路工程建设事业也得到了快速发展。从目前的铁路工程项目建设实际情况看，我国每年都会建设大量的铁路项目，而且很多项目工程时间紧、任务重、对施工工艺的要求十分高，施工单位面临着巨大的压力。从细节来看，铁路工程施工中通信信号室内施工是非常重要的组成部分之一，由于传统信息技术水平的限制，该部分的施工往往会存在着施工返工的情况，而随着信息技术的不断发展，BIM技术开始应用于铁路施工工程，尤其是在通信信号室内施工中有着很好的应用效果，在应用过程中，该技术能够对室内施工的相关流程进行优化，能够通过三维动画的模式将通信信号的室内设备安装以及布线的情况进行模拟，帮助施工人员更好地了解施工过程中存在的问题，对存在的固有问题进行分析与解决，从整体上来说，BIM技术的应用显著地提升了铁路通信信号室内施工的质量与工艺，因此研究 BIM 技术在该施工领域中的应用对于铁路工程质量的提升有着非常重要的意义。

关键词： BIM技术;铁路通信信号;室内施工;应用

随着国民经济的发展，铁路网的规划建设，铁路运营里程不断增加，铁路设备不断升级更新，铁路信号系统作为铁路运输控制的中枢系统，是铁路高效运输及安全运行的重要保障，铁路信号设备的安全高质量运行直接关乎国计民生，如何提升信号设备的维修手段，提高电务作业维护效率，降低电务维护的作业成本，这些问题亟待解决。

1信号系统的BIM建模的特点

1）合适的模型粒度。为满足运维需求，信号系统BIM建模的最小粒度应达到最小可更换/可修复单元。但我们不能盲目追求最小粒度，因为信号系统的核心设备大多属于电子设备。电子设备内部的板、盘、连接器等都是非常精密复杂的设备，集成度也很高。对于运维人员来说，不需要掌握板卡内部元器件（如二极管、芯片、电阻、电容等）的布局和电气特性。）.这类设备的维护方法一般是整体更换。因此，为了节省BIM建模的成本，将模型粒度控制在最小可替换/可修复单元是一种经济有效的方法。2）设备型号信息实时自动上传。一些传统的信号系统制造商没有技术手段来唯一地标记所有最小的可更换/可修复单元。这种情况下，即使进行BIM建模，一旦手动更换最小可更换/可修复单元，就需要手动更新BIM数据库信息，大大增加了用户维护BIM模型和数据库的成本。也有一些传统的信号系统厂商，虽然最小的可更换/可修复单元已经做了物理上唯一的标记，比如贴了二维码，或者可以通过调试界面查看设备的唯一标记，但在更新最小的可更换/可修复单元时，仍然需要手动使用扫码器或其他设备进行互联后才能上传。这种做法仍然不是一个完整的解决方案。因此，信号厂商支持设备最小可更换/可修复单元信息的实时自动上传，将大大减少用户的人工维护工作，是解决BIM模型不等于实际生产环境信息的最佳途径。3）根据需要关联软件模型信息和硬件模型信息。系统的硬件功能通常与软件的特定版本高度相关，因此有必要将软件模型信息与硬件模型信息相关联。内部子系统众多，软件的规模和复杂程度差距较大。因此，对于不同的内部子系统，硬件模型和相关的软件模型也需要特殊定制。例如，ATS的软件规模最大，其关联的软件模型是根据各厂商的最小可更换/可修复单元度建立的。如果最小的可替换/可修复单元的软件单元是模块文件，则粒度对模块是准确的。如果最小的可更换/可修复单元的软件单元是整机的文件目录，那么粒度可以精确到文件目录。

2 BIM 技术在铁路通信信号室内施工的应用

2.1模拟构建房屋的建筑模型

在铁路通信和信号室内施工过程中，建筑模型是一切施工的基础，应用BIM技术可以将建筑模型直观地展现在人们眼前。从而为后续的各类室内施工设计提供有力的支持。在施工开始之前，相关的设计单位会根据施工的总体要求以及环境的特点来设计 CAD图纸，而BIM技术则可以根据CAD图纸来构建房屋建筑的模型。在初步的模型构建中，需要达到项目所规定的精度，而且BIM技术可以为房屋的建设过程提供更加精确的工程量统计数据、施工材料的测算、施工进度的模拟、施工进度计划的相关规划与安全、装修效果的展示等方面的内容，同时也会对设计人员的相关技术思路进行指导，在 BIM 技术的应用过程中，各个不同设计专业的工程师可以依據房屋的建筑模型做好沟通与协调的工作，结合施工环境的具体特点做好管线的预埋设、接地系统的设计、过墙洞设计、沟槽设计等方面的内容，同时对于上述重点的设计领域，设计人员还可以再次利用BIM技术对其中存在的细节内容进行进一步的优化设计。

2.2机柜模型的安装以及线缆路径的优化设计

在建筑工程中，铁路通信与信号工程的设计比较具体，其专业设备与其他专业相比比较特殊，需要通过BIM技术单独建模。在日常的工作过程中，需要根据物资招标后设备厂家所提供的机柜尺寸以及照片等基础资料，利用BIM技术对所需要的设备建立相应的标准构件族，这样可以实现BIM模型与实际设备相互一致的特点。在设计的过程中，该技术可以根据室内设备的平面布置图将各个机柜族的模具摆放到位，然后通过BIM技术中的三维可视化技术将整体概貌清晰地展现在人们的眼前，同时可以直观地向人们展现机柜现场安装的具体情况 。在机柜安装完毕之后，工作人员就需要根据房间内的布局情况以及其他设备的规划位置来统筹设计静电地板的铺设方案，该工作中需要遵循静电地板尽量减少切割的原则，从而实现良好的经济成本控制目的。在具体的设计中，应当根据组合设计侧面的相关内容进行配线表设计，并且通过上下部走线的原则来对线路的路径进行合理的设计，根据目前的设计经验来看，静电地板的铺设方案是应当与机柜的放置位置结合起来设计的，一般而言，静电地板应当走下部的走线架路径，从而使得走线架能够正好处在静电地板的正下方，这种位置设计可以有效地避免与静电地板的支柱产生碰撞现象，从而保证整体设计更加具有合理性。需要我们注意的是，在建模的过程中一定要符合施工的具体情况，尤其是线路设计要具备可行性的原则，柜体与柜体之间、底座、线缆桥架之间还要做好绝缘化的处理，而且这种绝缘化的设计也需要在模型中具体体现出来。

结束语

随着我国铁路项目的不断完善和发展，铁路项目的数量也在不断增加，铁路项目的建设质量也受到了社会各界人士的广泛关注。将BIM技术应用到铁路通信信号室内施工中已经得到了众多使用者的好评，该技术手段主要是以三维模型为技术依托，利用计算机技术对施工过程的相关细节内容进行更加深入的分析，从整体上来说，BIM技术的应用显著地提升了施工的总体效率，而且大大避免了返工现象以及材料浪费现象的发生，这对于工程质量的提高、工期的缩短以及成本的压缩都起到了非常积极的作用，在未来的铁路工程发展过程中，BIM 技术还可以与铁路工程的各方面内容深度结合，从而推动我国铁路建设工程领域的不断前进与发展。

参考文献：

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