走進(jìn)隧道施工現(xiàn)場(chǎng)，隨著檢測(cè)人員遠(yuǎn)程遙控操作，一只巨型“黑蜘蛛”正沿著隧道襯砌勻速移動(dòng)。這是中鐵十二局自主研發(fā)的混凝土質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，也是中鐵十二局“鐵航”品牌的明星產(chǎn)品。

近年來，中鐵十二局“鐵航”品牌以“智能工裝替代人工”為核心理念，深耕智能建造領(lǐng)域，以“制造—施工—監(jiān)測(cè)”全鏈條創(chuàng)新為支點(diǎn)，打造“鐵航”品牌系列智能裝備，推動(dòng)工程建設(shè)從傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)，相關(guān)成果經(jīng)鑒定達(dá)國際領(lǐng)先水平，成為行業(yè)智能化發(fā)展的標(biāo)桿。

錨定智能化：破解行業(yè)痛點(diǎn)

“鐵航”品牌的誕生，源于建設(shè)者對(duì)工程傳統(tǒng)檢測(cè)模式的革新。過去，隧道、橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)依賴人工高空作業(yè)，存在效率低、風(fēng)險(xiǎn)高、數(shù)據(jù)滯后等問題。“鐵航”品牌致力于探索智能化檢測(cè)新路徑，借鑒無人機(jī)設(shè)計(jì)理念，以“無人化、智能化、高效化”為品牌底色，自主研發(fā)混凝土質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人，填補(bǔ)了混凝土襯砌雷達(dá)檢測(cè)行業(yè)無人化、智能化的空白，引發(fā)行業(yè)發(fā)展變革。

——無人化作業(yè)。混凝土質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人具備空陸兩棲作業(yè)能力，常用于隧道、橋墩、地鐵、墻面等混凝土質(zhì)量檢測(cè)，可爬壁或飛行至任意檢測(cè)位置，通過激光三維成像功能智能判別施工現(xiàn)場(chǎng)障礙，結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航規(guī)劃檢測(cè)路徑，攜帶空氣耦合無線雷達(dá)實(shí)現(xiàn)高空爬壁檢測(cè)，代替人工高空作業(yè)，顯著提升檢測(cè)效率，杜絕作業(yè)事故風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)測(cè)試，在平均100米隧道檢測(cè)任務(wù)中，作業(yè)時(shí)間從傳統(tǒng)人工檢測(cè)的35分鐘縮短至11分鐘左右，效率提升3倍以上。

——全時(shí)域監(jiān)測(cè)。機(jī)器人深度融合AI與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可將數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)入至自主研發(fā)的混凝土質(zhì)量智能監(jiān)控管理平臺(tái)，通過5G實(shí)時(shí)回傳數(shù)據(jù)，生成3D影像與AI智能分析報(bào)告，構(gòu)建起“檢測(cè)—分析—決策”閉環(huán)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)混凝土施工質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、重大問題秒級(jí)預(yù)警，推動(dòng)質(zhì)量管控從“事后整改”轉(zhuǎn)向“事前預(yù)防”。

——無線化傳輸。機(jī)器人搭載的自主研發(fā)的空氣耦合無線雷達(dá)系統(tǒng)，如同一個(gè)高效的“B超探頭”，具備“200米無線傳輸、5厘米懸空耦合檢測(cè)、高精度大動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)接收、嵌入式低功耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理”四大核心功能，打破了有線雷達(dá)作業(yè)面臨的電纜距離限制，能夠?qū)z測(cè)數(shù)據(jù)無線傳輸至混凝土質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)，形成“前端采集+后臺(tái)分析”的聯(lián)動(dòng)體系。

聚焦適應(yīng)性：迭代升級(jí)應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景

面對(duì)高原、復(fù)雜地形隧道等特殊環(huán)境，“鐵航”混凝土質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過8次迭代升級(jí)，不斷調(diào)整產(chǎn)品適應(yīng)性，攻克了高空吸附力下降、非直線測(cè)線檢測(cè)等技術(shù)難題，有效解決了機(jī)器人在隧道密閉環(huán)境下高空作業(yè)的操控難題，實(shí)現(xiàn)了隧道環(huán)向檢測(cè)技術(shù)的重大突破。

以低能耗延長續(xù)航時(shí)間。在機(jī)輪選配上，大膽嘗試3D打印技術(shù)，通過不斷摸索和反復(fù)試驗(yàn)，選用丁字形海綿胎機(jī)輪，確保摩擦系數(shù)符合實(shí)際要求。在機(jī)輪與機(jī)架之間設(shè)置壓力傳感器，精準(zhǔn)測(cè)量機(jī)輪與隧道壁之間的壓力，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)旋翼轉(zhuǎn)速，優(yōu)化動(dòng)力輸出，降低與襯砌表面的摩擦力，從而提高效率、降低能耗，顯著延長了高空作業(yè)的續(xù)航時(shí)間。

以優(yōu)結(jié)構(gòu)適配復(fù)雜環(huán)境。機(jī)器人沿預(yù)設(shè)軌跡行駛時(shí)，通過重力方向傳感器實(shí)時(shí)校準(zhǔn)移動(dòng)路線，調(diào)整行進(jìn)方向，并利用螺旋槳的反向推力將機(jī)器人穩(wěn)固地“按壓”在混凝土表面，強(qiáng)大的吸附力可避免滑落風(fēng)險(xiǎn)。此外，采用十字形連接桿固定與交錯(cuò)式機(jī)輪、旋翼布局，增強(qiáng)四機(jī)輪的轉(zhuǎn)向靈活性，結(jié)合旋翼腔對(duì)旋翼的保護(hù)，使機(jī)器人能夠適應(yīng)非直線測(cè)線、繞障及復(fù)雜地形的檢測(cè)需求。

截至目前，“鐵航”混凝土質(zhì)量檢測(cè)機(jī)器人已在重黔鐵路、杭溫鐵路、雄忻鐵路等32個(gè)在建項(xiàng)目得到廣泛應(yīng)用，累計(jì)測(cè)線近20萬測(cè)線米，以高效檢測(cè)和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)贏得了行業(yè)市場(chǎng)青睞。

拓展多元化：構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈智能生態(tài)

“鐵航”品牌產(chǎn)品以“全產(chǎn)業(yè)鏈智能化”為目標(biāo)，在單點(diǎn)突破的基礎(chǔ)上，持續(xù)拓展智能工裝應(yīng)用邊界，形成覆蓋“檢測(cè)、生產(chǎn)、巡檢、養(yǎng)護(hù)”領(lǐng)域的技術(shù)集群。

構(gòu)建全鏈條智造矩陣。在檢測(cè)領(lǐng)域，“鐵航”預(yù)制梁智能巡檢機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全地形自主巡航，以“激光+北斗+仿生視覺”技術(shù)矩陣破解梁場(chǎng)檢測(cè)難題，效率提升40%。在生產(chǎn)領(lǐng)域，“鐵航”鋼拱架智能生產(chǎn)線深度融合智能數(shù)控、多機(jī)協(xié)同與柔性成型技術(shù)，全自動(dòng)完成切割、冷彎、焊接，實(shí)現(xiàn)從原材料工字鋼到成品鋼拱架的全流程無人化作業(yè)，生產(chǎn)效率提升50%，成本降低30%。在安全領(lǐng)域，“鐵航”巡檢驛站集無人機(jī)停放、充電等功能于一體，以“算法+硬件”雙擎驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建覆蓋10公里半徑的三維立體防護(hù)網(wǎng)，成為工程建設(shè)的“空中AI安全網(wǎng)格員”；多源平臺(tái)安防機(jī)器人集有害氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警、應(yīng)急通話、實(shí)時(shí)監(jiān)控、消防醫(yī)療救援、應(yīng)急無人機(jī)等功能于一體，是隧道施工應(yīng)急救援的“好幫手”。在養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域，“鐵航”軌道調(diào)平機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了軌道調(diào)平養(yǎng)護(hù)自動(dòng)化作業(yè)。

打造全周期服務(wù)體系。“鐵航”品牌建立“產(chǎn)品+服務(wù)”雙輪驅(qū)動(dòng)模式提供定制化服務(wù)，通過成立機(jī)器人檢測(cè)小組，跨越10余個(gè)省份完成60多座隧道實(shí)測(cè)，形成了可視化測(cè)試數(shù)據(jù)庫，便于客戶全方位了解產(chǎn)品。并提供“檢測(cè)+培訓(xùn)+運(yùn)維”一體化服務(wù)模式，設(shè)立“鐵航”飛行學(xué)院，為客戶后續(xù)的培訓(xùn)和資質(zhì)取得提供全流程服務(wù)，更好契合客戶需求。

依托豐富的機(jī)器人研究成果，中鐵十二局“鐵航”品牌研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后獲得省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng)、技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)1項(xiàng)，其他省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)17項(xiàng)，授權(quán)專利67件，注冊(cè)“鐵航”系列商標(biāo)6件，并亮相第八屆新絲綢之路亞歐博覽會(huì)、中國（太原）國際能源產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)等大型展會(huì)，斬獲第十八屆“振興杯”全國青年職業(yè)技能大賽職工組創(chuàng)新創(chuàng)效競賽金獎(jiǎng)，“鐵航”品牌逐步成為企業(yè)智能建造領(lǐng)域的“金色名片”。

向“新”而行，中鐵十二局將持續(xù)深耕智能建造領(lǐng)域，拓展“機(jī)器人+”應(yīng)用場(chǎng)景，讓“鐵航”品牌閃耀工程，“智”造新未來。

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