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中建一局服贸会展出建筑领域北斗技术新进展

2023-09-06 14:59:45来源:中华建筑报网作者:吴钰清责任编辑:xmt01

  9月2日至6日,2023年中国国际服务贸易交易会(下称服贸会)在国家会议中心、国家体育馆和首钢园区举办。在首钢园12号馆,中建一局建设发展公司将建筑行业实际需求与北斗系统升级迭代紧密融合,全球首发五款基于北斗系统的最前沿产品,创下世界和国内“五个之最”,依托国产北斗卫星系统,解决关键技术“卡脖子”难题,保障国家信息安全,推动“一带一路”沿线多边共享合作成果,向世界高质量提供知识密集型的中国服务,为全球建筑行业带来新的发展机遇。

  北斗卫星导航系统是我国自主建设运行的全球卫星导航系统,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务,目前北斗系统已经广泛进入大众消费领域,应用的新模式、新业态、新经济不断涌现。随着全球卫星导航事业的蓬勃发展,北斗系统也在朝着建设世界一流卫星导航系统的路上阔步前进。

中建一局服贸会展出建筑领域北斗技术新进展

  世界首例千米超高层北斗高精度定位技术首次亮相

  中建一局建设发展公司深耕北斗系统在建筑领域应用,早在2014年就将自主研发的北斗高精度定位设备CSCEC-HC-5(第一代超高层北斗高精度卫星定位接收机)及高精度算法应用在世界最高办公建筑——深圳平安金融中心项目,实现了600米高度平面精度达到2毫米,高程竖向精度达到4毫米。这是北斗首次在民用建筑领域的应用,帮助深圳平安金融中心成为载入全球摩天大楼史册的超高层建筑典范,并荣获2018年詹天佑奖,也是当年唯一获得该奖的超高层建筑。

中建一局服贸会展出建筑领域北斗技术新进展

  深圳平安金融中心

  据了解,超高层建筑越高,建造难度越大,最关键的施工测量控制技术是核心技术。现在普遍采用的传统全站仪、激光铅直仪、钢尺等测量仪器,受测量高度限制、超高层建筑复杂施工环境(如强风、大雨导致楼体摆动)影响大,接收信号弱、同步观测困难、数据质量不佳。美国的GPS测量技术可以一定程度解决上述问题,但存在信息泄露风险,且具体施工测量技术和解算方法等核心技术一直保密。

  中国测绘学会理事、中建一局测绘专家张胜良介绍,本届服贸会上,由中建一局建设发展公司自主研发并更新迭代的世界首个超高层北斗高精度卫星定位接收机(第三代)首次发布,测量高度已达千米级,可以精准测定超高层建筑在建造中因温差、风力等气候因素可能导致的变形数据,建造中可及时预警和纠偏,实时确保超高层建筑在建造中的稳固与精准,成功解决了我国超高层建筑高精度施工“卡脖子”技术难题。

  “目前,该设备已经进入量产阶段,并应用于目前沈阳在施体量最大的超高层综合体——沈阳金廊22-1项目。”张胜良说。为保障318米超高层甲级写字楼顺利攀爬,中建一局建设发展公司项目团队分别在建筑物首层0米、13层约60米、25层约100米时使用北斗高精度卫星定位接收机(第三代)测量核心筒施工基准,并计划在每增加50米高度时再次测量,减少施工测量累积误差和多路径效应影响,助力沈阳天际线不断刷新。

中建一局服贸会展出建筑领域北斗技术新进展

在建中的沈阳金廊22-1项目

  国内首创保障超长距离工程建设实现“毫米级”

  不仅在“高度”上深钻北斗应用,中建一局建设发展公司还在“长度”的研究上下足了功夫。在超长线路工程施工控制中,工程测量定位的精准程度是极为重要的一环,尤其是处于复杂环境中的基础设施工程建设,常常会遇到断网和无网络覆盖、野外环境遮挡等影响卫星定位测量精度和效率等突发情况。

  中建一局建设发展公司自主研发的我国建筑行业首个超长距离北斗高精度卫星定位接收机,抗干扰能力强、信号强、定位精度高、可单人完成测量,实现多种复杂条件下的精准定位达毫米级,作业半径可达10公里。成功解决了传统的全站仪测量和全球导航卫星系统测量在野外复杂环境下工作效率低、测量人员和设备投入大等问题。

  据悉,本次展出的超长距离北斗高精度卫星定位接收机和我国建筑业首个桥梁施工北斗测量引导系统,已成功在中建一局建设发展公司履约的九江快速路项目(一期)一标段应用。使用传统桥梁测量方法和工具,受风雨天气和视线光线影响大,且只能人工测量或半自动化测量。如在夜晚或者有障碍物阻挡的情况下,就无法进行测量,施工效率大大降低。使用超长距离北斗高精度卫星定位接收机,通过实时接收卫星数据进行解算,可以很大程度规避上述因素影响并实现全自动化测量。最终,九江快速路项目中国内转弯半径最小的矮塔斜拉桥的250米大跨度施工实现精确合龙,成功控制合龙处精度水平方向2.5毫米,竖直方向5毫米。同时,桥梁施工全程使用桥梁施工北斗测量引导系统,实时采集、传输桥梁施工期间24小时的定位数据,为桥梁施工和变形监测提供可视化视频,通过全程数据跟踪和纠偏预警提升施工效率。目前,九江快速路项目(一期)一标段已实现全线通车。

中建一局服贸会展出建筑领域北斗技术新进展

  使用超长距离北斗高精度卫星定位接收机进行测量的九江快速路项目

  自主核心技术首次将北斗拓展至沙漠、戈壁等无网络环境

  除了上述三款已经投入使用的设备外,中建一局建设发展公司还在本次服贸会上发布了两款即将投入使用和量产的“黑科技”:中国建筑业首个北斗时空智能终端和北斗星地一体无网测量接收机,首次将北斗拓展至沙漠、戈壁等无网络环境。

  假设在无网络的沙漠里修建一条公路,就需要定点确定这条路的中线。在没有北斗导航系统的情况下,使用传统定点测量仪器进行定位和测量,通常需要几小时甚至几天时间,施工周期长。使用北斗星地一体无网测量接收机,依托它的星基增强系统,可以通过卫星快速定位,大约几秒后,施工人员即可在沙漠、戈壁等无网络环境中获得更准确、实时的工程测量定位数据,提高施工效率和质量。

  北斗时空智能终端除了可以完成常规的测量和数据管理功能,在网络信号差或无网络的地方,它还能变身成一个“WiFi”,给周边设备发射信号。二者也可配合使用,北斗时空智能终端设置完成后,将北斗星地一体无网测量接收机与其进行连接,依托北斗时空智能终端的信号增强功能,就可以使北斗星地一体无网测量接收机的测量结果更加准确高效。

  推动北斗星耀“一带一路”、多边共享合作成果

  今年是共建“一带一路”倡议提出十周年,随着“一带一路”工程项目全球覆盖范围不断扩大,国际工程项目对海外高精度定位导航、精准授时、无网络覆盖区域通信及信息安全等需求日益增加,北斗卫星导航系统开始逐渐替代GPS在海外的应用,助力工程建设效率和质量安全,打造越来越多典型案例。

  作为央企建设主力军和最早“走出去”企业之一,中建一局建设发展公司始终坚定不移响应“一带一路”倡议,十年来,在俄罗斯、埃及、伊拉克等国家地区建设十余项“国家地标”“民生工程”。目前,本届服贸会发布的超高层北斗高精度卫星定位接收机(第三代),已在中建一局建设发展公司履约的埃及阿拉曼新城超高综合体项目T01标段使用。中建一局建设发展公司将秉承“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的发展理念,积极推广北斗技术海外应用,扩大北斗系统的影响力和应用范围。

  据了解,服贸会是全球第一个专门为服务贸易搭建的国家级、国际性、综合型服务贸易交易会。2023年服贸会主题为“开放引领发展,合作共赢未来”,采用“线上+线下”办会模式,共设置6类活动、9大专题。本届服贸会加大了线下邀请力度,突出国际化、权威性、专业化,进一步促进展客商交流洽谈、互利合作和互惠共赢。

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