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高速公路施工中的智能化技术应用与数字化创新

沈俊宇
  
百家媒体号
2023年48期
云南云路交通建设有限公司 云南昆明 650000

摘要:高速公路作为国家交通网络的重要组成部分,其建设的质量和效率直接影响经济的发展和人民的生活质量。随着科技的不断进步,智能化技术和数字化创新已成为推动高速公路施工现代化的关键因素。这些技术的应用不仅能提高施工效率,确保工程质量,还能在一定程度上降低建设成本和增强公路运营的安全性与可持续性。

关键词:高速公路;施工;智能化技术;数字化

引言:

智能化技术在高速公路施工中的应用广泛,涵盖了从施工准备到后期维护的各个环节。能够实时传输施工进度和质量信息,帮助项目经理作出快速决策。云计算的运用也极大提升了项目管理的效率,通过对历史数据的分析比对,可以预测施工中可能遇到的风险,提前做好应对措施。现代施工设备如智能压路机、自动化挖掘机等都配备了先进的传感器和执行器,这些设备能够在没有人工干预的情况下进行大部分施工操作,极大地提高了施工精度和效率。同时,通过实施数字化管理,所有施工信息都被数字化记录和分析,确保了施工过程的透明性和可追溯性,减少了人为错误和资源浪费。

一、高速公路施工中的智能化技术应用与数字化创新的重要性

首先,智能化技术与数字化创新在提高施工效率和精确度方面发挥着关键作用。通过引入BIM技术、GIS,可以实现施工过程的精准规划和动态管理。这些技术能够在施工前提供详细的设计模拟,帮助识别潜在的结构冲突和问题,减少施工中的返工和修改。此外,利用无人机进行施工现场的实时监控和数据收集,结合人工智能分析,可以有效提升施工进度和质量的控制水平。

其次,智能化技术与数字化创新在保障工程质量和安全方面扮演着至关重要的角色。通过智能传感器、物联网技术的应用,可以实时监测施工现场的环境条件、材料质量以及工人的健康状态,从而实现对潜在风险的早期预警和及时干预。这些技术的应用不仅提高了工程质量,也极大提升了施工现场的安全水平,保障了施工人员的生命安全。

最后,智能化和数字化技术为高速公路施工项目的可持续发展提供了强有力的支持。通过对大数据的分析和应用,能够优化资源配置,减少浪费,实现更加环保的施工方法。例如,数字化物流管理系统可以有效降低材料运输过程中的能耗和排放,而智能能源管理系统则能够减少施工现场的能源消耗。

二、高速公路施工中的智能化技术应用与数字化创新要点

(一)路面智能压实监控系统

在高速公路施工推进的过程中,路面的压实质量会直接影响道路将来使用的安全性以及综合寿命。因此为了保障施工效果,作为工作人员可以利用路面智能压实监控系统,加强对与数据的采集以及管理,对路面的施工压实状态展开实时监测,其中路面智能压实监控系统的传感器可以精确测量路面压实度、温度等关键参数,并通过数据分析,及时发现路面存在的问题区域。这种高效的实时监控不仅能够确保每个施工环节都符合质量标准,而且还能够在问题发生初期就进行干预,避免小问题演变成大问题,节省了后期维护成本。智能压实监控系统的应用,极大地提高了施工效率。传统的路面压实工作往往依赖于操作人员的经验进行判断,而智能系统能够提供准确的数据支持,使得施工决策更加科学合理。除此之外,路面智能压实监控系统也可以自动化调整机械的工作参数,例如速度以及次数等等,最终提高压实的整体效果,保证施工效率。通过运用该系统也能够借助互联网加强对于数据信息的传输以及交流,在施工现场,系统可以将这些收集到的数据上传到云平台,管理人员可以借助平台对数据进行远程访问以及分析,及时了解路面的实际施工状况,并加强不同部门之间的交流以及协助,结合实际情况作出适当的调整[1]。

(二)拌合楼生产监控系统

在当代高速公路建设中,沥青混合料的生产质量直接影响道路的使用性能和寿命。因此,利用先进的拌合楼生产监控系统对沥青混合料生产过程进行严格的监控与管理,已成为提高道路工程质量的关键技术手段。这一系统通过高精度的数据采集终端,实现了生产关键参数的实时采集、上传、计算和储存,极大提升了生产效率和混合料质量[2]。拌合楼生产监控系统的核心功能在于其对级配、温度、油石比等关键参数的实时监控能力。通过精准控制油石比和关键筛孔的通过率,以及出料温度的波动,确保了混合料的均质性和稳定性,这对于最终道路面层的平整度和耐久性有着决定性的影响。实时数据监控不仅提高了生产过程的透明度,也为及时调整生产参数提供了可靠依据,从而优化生产过程,确保产品质量。该系统的数据共享和远程查询功能极大地方便了现场人员和管理人员的工作。无论是在现场还是办公室,相关人员都可以通过电脑或手机随时查询生产数据,分析拌合楼的产量、关键指标稳定性等重要信息。这种即时的数据访问能力,不仅加快了决策过程,也为项目进度的合理安排和资源的优化配置提供了强有力的数据支持。在生产过程中,系统能够自动记录每批料的称量数据及其波动情况,并在检测到异常波动时,即时向技术人员推送预警信息。这一功能极大提高了对潜在问题的预防和干预能力,有效避免了由于生产参数波动引起的质量问题。技术人员可以在接到预警后,迅速对设备进行检查和维修,如拌和机液压系统的及时调整,确保了生产过程的稳定性,避免了负面影响的发生[3]。

(三)高精度定位技术

在面对复杂的道路施工环境时,传统的压路机设备面临着许多技术挑战,特别是在精确识别路面障碍物如护栏、路缘石及中央分隔带等方面。由于传感器的限制,这些设备常常无法精确识别和定位这些障碍物,导致安全制动系统频繁误操作,使得压路机不得不停机,严重影响了施工效率和质量,尤其是在路侧边缘的摊铺碾压作业中表现尤为明显。这些问题直接阻碍了路面全断面的无人化施工的实现。为了解决这一系列问题,无人压路机技术的发展和应用显得尤为关键。这种技术的核心在于高精度定位与自动驾驶技术的结合运用。通过高精度全球定位系统和地面增强系统,无人压路机能够实现厘米级的行走精度。这种精度极大地优化了机器的运行轨迹和操作模式,能够根据实际道路线形进行精确的路径规划和调整。高精度定位技术可以让无人压路机在施工前就精确地识别并定位到路面上的所有固定障碍物。在施工过程中,结合先进的传感器技术和实时数据处理系统,无人压路机可以动态监测作业环境,及时调整施工策略,避免与障碍物发生碰撞。例如,当接近路缘石或护栏时,无人压路机能够自动调整行进路线,确保与障碍物保持安全距离,同时还能精确控制碾压边缘,实现真正意义上的“零”贴边碾压[4]。这不仅极大提升了道路施工的安全性,也显著提高了工作效率和施工质量。通过这种技术,无人压路机能够连续作业,减少因人为操作不当或设备故障引起的停机时间,从而有效缩短工期,降低施工成本。更重要的是,这种无人化施工技术在提高道路施工安全性的同时,还能有效减轻工人的劳动强度,改善施工环境。

结束语:

总之,智能化技术与数字化创新的结合,正在逐步改变传统的高速公路施工模式,使其更加高效、精确和安全。这不仅为高速公路建设提供了强有力的技术支持,也为未来公路的运营管理打下了坚实的基础。

参考文献:

[1]柯永雄. 物联网支持下的高速公路机电智能化管控系统应用 [J]. 设备管理与维修, 2023, (20): 135-136.

[2]罗凯,何廷全,苏义坤,等. 无人机技术在高速公路智能化管理中的应用研究 [J]. 黑龙江交通科技, 2022, 45 (07): 158-160.

[3]王诚. 高速公路电力监控智能化创新管理技术研究 [J]. 科技与创新, 2022, (13): 120-122+126.

[4]杨玉涛. 基于物联网技术的高速公路机电智能化管控系统研究 [J]. 湖南邮电职业技术学院学报, 2022, 21 (02): 19-22.

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