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北京四维远见数字工程发展侧记
来源:中国民航网2020-11-20 18:06:00

争当新时代“数字工程”排头兵

——北京四维远见数字工程发展侧记之一

数字工程赋能,传统基建换新颜。

“正如习近平总书记在科学家座谈会上所说,广大科学家和科技工作者应肩负起历史责任,坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,不断向科学技术广度和深度进军。作为科技型企业,我们希望依靠技术创新,助力智慧机场建设,为湖北鄂州机场建设民航四型机场标杆工程、民航‘新基建’试点工程贡献力量!”北京四维远见信息技术有限公司(以下简称“北京四维远见”)副总经理刘磊博士表示。

聚焦科技创新 让工程更智能

参天之木,必有其根;怀山之水,必有其源。1989年,中国测绘科学研究院成立北京四维远见信息技术有限公司。公司以研制开发现代测绘信息技术高新产品为宗旨,聚集了以中国工程院院士刘先林为代表的一批科技专家,先后完成了多个国家“863计划”攻关、科技支撑等重大科研项目,并两次荣获国家科技进步一等奖。

2016年5月,在中国测绘科学研究院的支持下,北京四维远见在山东泰安国家高新区设立了数字工程技术研究中心(山东四维卓识信息技术有限公司)。刘先林院士担任中心首席科学家,刘磊博士担任中心负责人。

研究中心虽然成立仅4年多时间,员工不到40人,但他们所承担的“国家大型工程智能建造数字化测绘装备研发与应用”项目却入选了国家重点研发计划“科技助力经济2020”重点专项项目,在数字工程领域成功占领一席之地。凭借优异的成绩,团队负责人刘磊被评为山东泰山产业领军人才。

是什么让北京四维远见在工程建设领域脱颖而出?刘磊给出了答案:“我们取得的所有成绩都离不开团队首席科学家、我的导师刘先林院士的大力支持。在中心创始之初,刘先林院士就叮嘱我们要朝着工程信息化方向努力,并提出‘数字建造’的理念。”

刘磊坦陈,创新是引领发展的第一动力。对于一个企业而言,创新是它生存和发展的灵魂,一个不谈创新的企业是没有生存土壤和发展希望的,更谈不上去跟别人竞争。北京四维远见自成立之初,就将创新作为企业立身之本,在科研道路上不断探索和攻关,不断创造出自己的新技术、新产品、新模式。

秉承这样的理念,团队把论文和创新写在了中国工程的广阔天地中,基于北斗卫星高精度定位和地理信息技术,开展工程信息化创新性研发,用数字化技术确保工程质量,提升工程效率,助力新基建。

2018年8月,北京四维远见中标鄂州民用机场一期走马湖水系综合治理工程数字化项目,进入民航机场数字建造领域,开始聚焦民航机场数字化研究创新。这不仅扩展了北京四维远见的业务范围,也掀开了公司跨越式发展的新篇章。结合民航工程数字建造施工特点,刘磊带领数字工程团队基于物联网、大数据云计算、移动互联、北斗高精度定位等技术,以机场工程需求为导向,聚焦机场建设及运维各阶段痛点,研发并建立了一整套贯穿机场的勘察测绘、数字建造、运维全生命周期的技术体系和完整解决方案,实现了机场工程建造过程可视化和施工管理数字化。2019年6月,该项目入选民航局四型机场示范项目。2020年3月,团队继续承接鄂州民用机场二期场道建设及数字工地等技术服务项目,用创新力量助力鄂州四型机场高质量建设。

研发工程数字化装备让施工更高效

在驾驶室,记者看到,在一个工程智能施工导航显示终端上,驾驶员可以随时看到已碾压条带位置、机器当前位置和碾压遍数、速度等数据信息。“通过这个屏幕,操作人员可以清楚知道自己的工作进度,实现精准施工,在保证工程质量的前提下加快施工进度。”团队研发工程师李士攀说。“以往,针对施工过程差异的情况,现场管理人员无法完全管控。而有了我们的数字化技术后,一切数据都清清楚楚地记录下来并呈现在眼前,这对工程质量是一个很大的保障。施工监理可以精准了解施工进度与施工效果,大大提高了工作效率。”除了大型机场之外,还有大坝、水利水电枢纽等,数字建造有着广阔的用武之地。

在鄂州机场,团队还创新研发了软基施工导航系统、强夯施工导航系统、桩基施工导航系统等多种数字施工工艺,不仅让操作人员更轻松,而且实现了施工数据与平台实时共享,通过创新技术将施工质量、施工成本、施工效率融合提升。

为了进一步提高施工效率,团队还将无人驾驶技术应用到工程现场。

在一片宽敞却并不平整的土地上,4台无人驾驶压路机排列整齐,正在一遍一遍地压实地面,远远望去,气势非凡。

如同在汽车行业无人驾驶技术很火一样,在工程建设领域,工程机械自动驾驶也代表了行业的尖端科技。据介绍,团队研发的无人驾驶压路机可以按照设计好的施工路线进行作业,基于北斗定位技术及自主研发的核心位置算法,以及在压路机上安装的GNSS(全球导航卫星系统)、姿态、振动等多种传感器设备,精准地执行航向、转向,实时感知自己的位置和工作状态,并自动调整运行状态。它可以将施工数据实时回传到管理平台上,并将整个碾压过程呈现在电脑屏幕上。

鄂州民用机场的示范应用,让北京四维远见在民用机场领域干出了经验,干出了口碑。团队又先后承担了辽宁营口机场、广东湛江机场、广西北海机场等机场数字建造项目,技术成果的研究与应用对于保障机场运行安全具有重要的现实指导意义。

研发数字建造管理平台让管理更科学

鄂州机场不仅是我国第一个、目前唯一获批准建设的专业国际货运枢纽机场,而且也是全国首个全过程数字化建设的机场。凭借多年的工程数字化技术和经验,北京四维远见成为鄂州机场数字工地及数字化管控技术的中标服务商。“我们的目标是要实现工程建造领域人、机、料、环、法五要素的数字化,用数字管理代替人工管理,将过程管控结合结果控制,用创新技术建设中国数字工程。”软件研发工程师肖观长介绍。

一场秋雨过后,天气放晴。在近20平方公里的土地上,每天数千人穿梭来回,2000辆施工汽车、机械不停运转……湖北鄂州机场工程施工现场,工人们依然挥汗如雨,所有的机械日夜不停,一派热火朝天的繁忙景象。

所有这些景象,人们不仅可以在现场看到,还可以在鄂州机场数字化施工管理平台上一览无余。坐在办公室里,打开鄂州机场智慧工地综合管理平台,工作人员可以清晰看到现场每一个作业点:航站楼、跑道、塔台、滑行区、市政绿化、综合楼……如果想知道车辆位置、设备位置、人员位置、施工区域和地形数据等具体信息,只要打开相关选项,详细信息立即呈现在眼前。

北京四维远见在每个桩基上都安装了前端数字设备,对桩基施工过程中的打桩次数、成孔深度、倾斜度等精准监测,施工精度能达到厘米级,有效杜绝了质量问题,消除了安全隐患。李士攀向记者介绍:“我们在每台设备上都安装了传感器,实时传输位置与数据相关信息,让施工方管理人员和监理足不出户就可以了解现场运行情况,大大提高了施工效率,保证了工程质量。这也是用智慧助力四型机场建设。”

除了施工机械外,人员的管理也是施工过程中的一个重要方面。在智慧工地综合管理平台上,工程管理人员可以看到员工每日到岗情况与工作进展,清楚地知道每个作业区域内有多少作业人员。“我们主要是通过人脸识别和智能定位技术等,对施工过程中的所有人员进行实名制管理和考勤管理。”李士攀说。对人员的智能管理,解决了传统施工中人员出勤难以统计等问题,提高了现场管理科学性。

民航机场数字建造技术创新实现了机场建设过程全生命周期数字化管控,极大提高了管理效率。

数字大潮风起云涌,抢占先机行稳致远。展望未来,北京四维远见数字工程技术团队将继续坚持工程信息化研究方向,致力于成为民航机场工程行业领先的工程信息化技术解决方案及服务提供商,用创新技术助力国家大型基础建设工程数字化建设,为民航强国建设贡献智慧与力量。(《中国民航报》、中国民航网 记者高雅娜)

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