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资讯 海拔约3700米的高原隧道深处，2台双护盾TBM的刀盘转速、驱动扭矩、推力分布等运行参数，连同电机车、皮带机的状态数据，正实时跳动在盾构工程工业互联网平台指挥中心的大屏上——地下施工的“经验驱动”，正在被“数据驱动”悄然取代。
这个平台由中铁工服自主研发，搭建起“物联网+边缘计算+垂域大模型+AI视觉”四层架构，如同一条为隧道施工铺设的“数据高速公路”。
破除“信息孤岛”
让地下设备“说同一种语言”
隧道施工设备品类多、系统互不兼容，数据长期“各自为政”，设备一有故障往往只能事后处置。为此，中铁工服从底层架构入手，建立统一的数据标准与接口规范，对多源数据进行清洗、转换与归一化处理，破除机车及人员定位、皮带机运行系统等业务系统的数据孤岛，打通各系统间数据壁垒，让不同设备真正“说同一种语言”。
为支撑现场运行，平台部署了国产化智能数据舱，搭载国产操作系统，打通云边端数据传输存储最后一公里。针对长大隧道通信难题，采用“有线+无线双备份”策略，实现通信全覆盖。
目前，平台已在28个项目接入42台/套核心装备，盾构机、TBM、电机车、皮带机、机制砂、渣土处理及各类传感终端等运行状态在一块大屏上集中呈现，真正做到全过程可视、可测、可控。
参数推荐+辅助驾驶
盾构掘进找到“最优解”
面向复杂地质，依托数据驱动破解掘进痛点，平台搭建智能掘进参数推荐、辅助掘进智能驾驶两大系统，形成“数据决策—自动执行”闭环。智能掘进参数推荐系统挖掘多源数据输出最优参数，辅助驾驶以此为基础，运用强化学习、多智能体控制技术实现盾构自动掘进，推动施工由“经验掘进”转向“数据决策”。
从砂质泥岩、各类风化花岗岩，到高原大纵坡等极端工况，复杂地质条件对盾构掘进控制提出极高要求，也为这套智能系统搭建了实战检验场。系统已在多项重点工程落地应用，可针对不同地层环境动态输出定制化掘进方案。
重庆轨道交通6号线长生老街站至百乐园站盾构区间以砂岩、砂质泥岩为主，面对最大纵坡29‰、最大埋深65.5米的挑战，依托该系统精准调控，助力项目实现单月最高掘进457.5米；长春地铁9号线一期起点至赵家岗东站区间穿越多类风化花岗岩、粉质黏土复合地层，系统动态适配掘进方案，助力项目成功下穿长距离自来水管、上跨既有2号线隧道区间等施工难题，保障盾构安全高效掘进；在海拔约3700米的高原隧道，系统为双护盾TBM提供智能参数推荐与自动掘进支撑，助力实现40‰大纵坡工况下单线最高月掘进1008米的施工纪录。
搭建“调度大脑”
让隧道机车“听指令行事”
瞄准长大隧道长距离施工、人车混行等现场管理痛点，平台融合UWB高精度定位、隧道无线通信与AI智能决策算法，搭建隧道电机车可视化调度管控系统。该系统已完成高原隧道13公里通信与定位网络全覆盖，有效攻克隧道多车调度的难题，能够实时精准捕捉电机车动态位置、运行状态，实现隧道内电机车运输态势一屏总览。
平台依托实时位置数据智能辅助行车路线规划，替代传统“凭经验排班”的粗放调度模式。调度人员在地面指挥中心即可远程掌握全线机车运行情况，对冲突路段、会车点位提前预警，把会车风险消解在调度端。
平台打通了隧道机车位置感知、通信传输与调度辅助全链条，将传统线下人工调度升级为数据驱动的可视化管控，在保障长大隧道长距离物料运输安全的同时，提升洞内运输效率，为高原深埋长大隧道井下运输智能化管控提供可复制的实践方案。
上线“工服智星”
让专家经验沉淀为可复用的知识
盾构机、TBM结构精密，故障排查长期依赖老师傅的“手感”。如今，这些散落在个人脑中的经验，被结构化沉淀进垂域大模型“工服智星”。
该模型依托算力平台，融合工业先锋通用大模型能力，整合行业标准、故障案例与专家经验，形成可复用的知识库。
设备参数异常时，系统可自动溯源、输出诊断建议并推送至现场，形成“监测—诊断—推送”闭环；新上岗人员也能通过智能问答获得专业支持。在算法中台支撑下，模型可实现统一管理与远程部署，适配多场景应用。
机器视觉上岗
地下隐患快速预警
地下封闭空间光照有限、点位分散，人工巡检难免有盲区。依托平台AI摄像机，人员违章作业、危险区域入侵、电机车司机疲劳驾驶等情形一经识别，告警随即推送至安全员移动终端，并联动声光报警器现场实时提醒，实现安全风险快速处置，形成实时感知、即时告警、闭环管控的现场安全监管机制。
AI视觉还与人员定位融合，构建起“事前预警—事中干预—事后追溯—应急救援”的全流程体系；皮带机与电机车智能管理系统依托机器视觉、高精度传感全域感知，自动识别打滑、撕裂、堵料、失速、溜车等隐患并前置预警处置，多终端联动声光、短信推送告警，保障作业安全稳定。
机器视觉可24小时不间断值守、判别标准始终一致，让安全管理从“事后追责”转向“实时感知、主动干预”。
目前，该平台采用软硬一体化落地模式，覆盖硬件改造到实操培训全流程，2025年、2026年分别荣获“交通行业数字化转型案例”“人工智能与高质量数据集高价值场景创新大赛一等奖”。
透过这块不断跳动的大屏，隧道施工的“经验驱动”正逐步转向“数据驱动”。当大模型真正“向下扎根”于地下工程一线，施工效率与安全管控的“向上提速”，也便有了更坚实的支撑。
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审核 | 孙颖悟
校审 | 王锦怡
编辑 | 杨登慧、高于茹
来源 | 中铁工服
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