高速铁路通信信号工厂化预配技术

通号工程局集团有限公司

“高速铁路通信信号工厂化预配技术”是通信信号工程智能建造技术重大创新，该技术在不改变原有电路原理和设备性能的前提下，对现有工程设计进行优化，通过工厂化预装预配、现场装配式施工，将传统现场施工作业中工作量大、工艺质量要求高的焊接、线缆布放、成端等作业，前置到工厂化预配基地完成，有效避免了施工配线错误，达到提高工艺质量、缩短现场施工周期、保障运营安全、提高维护效率等目标，为数字化、智能化发展奠定坚实基础。  

一、 主要科技创新

 项目运用10项关键技术,实现了通信信号工程建设模式创新、工程设计创新、工序创新、工艺创新。

 1.提出通信信号机柜“统一化”技术、通信信号柜内配线“插接化”技术、线缆“集束化”技术。

 研制统一标准通信机柜，设备机柜与子架统一配置，兼容各种通信柜内设备，减少了设备二次安装；根据功能以信号机柜为单位创新设计道岔、信号机、轨道电路等定型组合柜，柜内层间配线直接相连，柜间配线通过接口层进行交互，减少了柜内层间现场接口外配线工作量。

 研制插接式2M端子板、双插式网络配线架，实现通信柜内线缆插接化配线，取消现场焊接，提高施工效率；研制28位可视化插接器，实现不同信号柜间配线的插接化，减少了现场焊接工作量。

 室内机房布线运用集束网线、集束光纤、集束电缆，提高了室内布线效率，增强了室内配线抗损能力。

 

 

图1  工厂化预配信号机房

 

图2  工厂化预配通信机房

 2.提出基于数字孪生的精益建造与智能管控技术，以及监测设备电子化、小型化技术。

 将BIM技术与数字孪生理念深度融合，构建贯穿设计、预制、施工全流程的通信信号工程数字孪生体，通过与工厂化施工的深度集成，实现从“经验驱动”向“数据驱动、模型驱动”的范式转变；减少现场监测单位的安装和焊线时间，提高监测智能化水平。

 3.提出预装预配智能化技术、现场装配式施工技术。

 研发机械化、智能化作业调测装备，探索形成通信、信号工厂化预配施工流程，将传统施工方式转变为集约化、规模化、智能化生产；有效优化现场安装工期，以4股道车站为例，可由原1~2个月现场安装工期减少为2周左右，构建通信、信号工厂化施工新范式。深入落实“建维一体”理念，制定集束缆线插件化的作业指导书和运维手册，验收方式保持不变，运营维护更加便捷。

 

图3  集束线缆与专用插接件配合应用于柜间配线

    二、 项目评价

 该技术将通信信号专业技术创新与数字孪生工程、智能化装备技术创新充分结合，实现了通信信号工程建设模式创新、工程设计创新、工序创新、工艺创新，有效提升了铁路通信信号工程工厂化、智能化水平，在海外工程、高寒高海拔项目等复杂环境工程实施中具有明显优势。

 三、取得成果及效益

 项目成果应用于雅万高铁3个车站及8个中继站，在国内工厂完成室内机柜布线、配线、焊接以及架间线缆预制后，将工厂化产品运至海外现场进行安装，减少了现场配线、焊接工序用时，有效节省了海外用工和现场作业时间；应用于宣绩高铁宁国南站，在工厂化预配基地应用线缆裁切机、信号模拟试验器等智能装备，结合BIM技术实现架间配线长度和插接端子精确预制，完成室内机柜布线、配线、焊接及架间线缆预制等工序，大量减少焊接、配线等现场作业工序，树立铁路通信信号工程智能建造新范式。

 项目形成了一套涵盖工程设计、施工组织、工艺工法和运营维护的综合性创新成果，为海外工程、高寒高海拔地区、营业线改造和应急抢险工程等复杂环境工程提供一套安全可靠、行之有效的工程建设实施路径，为推动通信信号工程实现智能建造提供先决条件，对进一步提升通信信号施工质量和标准化建设具有积极意义。