中交机电局12月26日,随着新疆乌尉高速公路全线正式通车运营,一条穿越天山山脉的“钢铁长龙”跃然而出,彻底改写了南北疆的地理时空格局。作为这条交通大动脉的控制性工程,全长22.13公里的天山胜利隧道,不仅以“世界最长高速公路隧道”和“高速公路竖井深度世界第一”两项世界纪录震撼业界,更凭借一套完全自主设计构建的“全息隧道智慧体系”,为全球极端环境下超长隧道的安全高效运营提供了完整的“中交方案”与“中交标准”。
直面世界级挑战18台服务器打造三维全息感知世界
天山胜利隧道地处高寒高海拔的复杂地质带,其建设和运营面临着一系列世界级挑战:22公里的超长距离如何实现无盲区监测?-30℃以下的极寒环境如何保障设备稳定运行?隧道内部完全屏蔽GPS信号,车辆与人员如何实现精准定位与管理?面对火灾、交通事故、极端天气等突发事件,如何实现秒级甚至毫秒级的快速响应与协同处置?
“传统隧道依赖‘人工巡检+固定摄像头’的模式,在这里完全失效。”项目总工程师漆志军表示。人工巡检一次全程需数小时,效率低下且风险极高;固定视频监控视角有限、易受环境干扰,事件识别误报率高;各子系统独立运行,形成“信息孤岛”,应急联动缓慢。要驾驭这条“地下长龙”,必须为其安装一个能透彻感知、全局思考、快速反应的“智慧大脑”。
项目团队的核心突破,在于构建了一个强大的“数据神经中枢”。在隧道后台控制中心,18台高性能服务器组成的集群,如同超级大脑,实时处理着来自隧道各个角落的海量数据。
部署在隧道内的全息远近景相机与毫米波雷达等设备,如同敏锐的“眼睛”。它们采集的多路视频与点云数据,经“大脑”进行融合运算与三维重建后,在指挥中心的大屏上生成一个实时、动态、可任意视角观察的数字孪生隧道。车辆不再是平面的像素点,而是具有精确位置、速度、车型乃至行为轨迹的三维实体。
“这套系统真正实现了‘看得全、看得懂、看得透’。”现场技术人员演示道。系统可自动识别危化品车辆、行人闯入、车辆违停、超速、逆行等15类交通事件,识别准确率超过90%,从事件发生到平台预警平均延迟小于100毫秒。同时,通过自建的隧道专用定位网络,彻底解决了无GPS信号下的车辆全程连续追踪难题,实现了对重点车辆“进入、行驶、驶出”的全链条精准管控。
智能装备协同“机器人哨兵”与“动态应急系统”上岗
为替代高风险、低效率的人工巡检,挂轨式智能巡检机器人24小时巡航在隧道内的专用轨道上。它搭载高清摄像机、红外热成像仪、有害气体检测仪等多种传感器,可自动完成对配电室、风机房、消防设施等关键设备的状态巡检与故障诊断,并将数据实时回传。此举将巡检效率提升80%以上,并实现了关键区域运维的无人化与智能化。
在防灾应急方面,团队研发了基于多传感器融合的火灾早期预警系统。整合了新一代光纤光栅感温探测技术与移动式火情侦察设备,系统对火灾的漏报率降低了90%。更革命性的是基于数字孪生的动态应急预案系统。当系统感知到火情,不仅能秒级定位,更能根据火灾规模、蔓延方向、实时车流与人流数据,在三维模型中动态模拟推演,自动生成并下发最优的人员疏散路线、救援力量进场路径、通风排烟方案以及交通诱导指令。在今年7月的一次综合演练中,从火情报警到完成全套应急响应部署,仅用时3分钟,效率提升超50%。
智慧节能运营系统联动实现绿色低碳
“智慧大脑”还是一位精明的“能源管家”。隧道摒弃了传统定时或固定档位的运行模式,通过光分布式智能采集控制系统,实时感知洞内外光照强度、车流量、空气质量等参数,动态调节照明亮度与风机转速,实现“车来灯亮、车走灯暗,按需通风”。配合高效节能的灯具和具有除尘灭菌功能的负氧离子空气净化系统,隧道整体能耗较传统设计降低约30%,在保障安全舒适的同时,践行了绿色低碳理念。
此外,一套集成了细水雾灭火、降尘、降温功能的系统,进一步提升了隧道环境安全与行车舒适度。
中国标准,世界共享从工程奇迹到治理典范
如今,驾车通过天山胜利隧道仅需约20分钟。这条隧道使乌鲁木齐至库尔勒的车程从7小时缩短至3.5小时,标志着南北疆“3小时经济圈”正式成型,对促进新疆经济社会发展、巩固边疆稳定、服务“一带一路”核心区建设具有不可估量的战略价值。
更为深远的是,天山胜利隧道全息智能体系的成功应用,标志着我国在超长隧道智能化建设与运营领域实现了从跟跑到领跑的历史性跨越。它系统性地回答了在极端工况下,如何通过数字化、智能化手段实现基础设施的可感、可视、可管、可控,形成了一整套包含技术标准、装备体系、管理流程在内的完整解决方案。
“天山变通途,全息护坦途。”天山胜利隧道不仅是一座穿越大山的物理通道,更是一条通往未来基础设施智能管理新范式的智慧之路。它的贯通与投运,是中交建设者献给世界隧道工程界的一份宝贵礼物,为全球同类工程的建设和运营树立了崭新的标杆。
来源:党委工作部供稿:杨军峰责编:杨军峰
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