走進隧道施工現(xiàn)場，隨著檢測人員遠程遙控操作，一只巨型“黑蜘蛛”正沿著隧道襯砌勻速移動。這是中鐵十二局自主研發(fā)的混凝土質(zhì)量檢測機器人，也是中鐵十二局“鐵航”品牌的明星產(chǎn)品。

近年來，中鐵十二局“鐵航”品牌以“智能工裝替代人工”為核心理念，深耕智能建造領(lǐng)域，以“制造—施工—監(jiān)測”全鏈條創(chuàng)新為支點，打造“鐵航”品牌系列智能裝備，推動工程建設(shè)從傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級，相關(guān)成果經(jīng)鑒定達國際領(lǐng)先水平，成為行業(yè)智能化發(fā)展的標桿。

錨定智能化：破解行業(yè)痛點

“鐵航”品牌的誕生，源于建設(shè)者對工程傳統(tǒng)檢測模式的革新。過去，隧道、橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)檢測依賴人工高空作業(yè)，存在效率低、風(fēng)險高、數(shù)據(jù)滯后等問題。“鐵航”品牌致力于探索智能化檢測新路徑，借鑒無人機設(shè)計理念，以“無人化、智能化、高效化”為品牌底色，自主研發(fā)混凝土質(zhì)量檢測機器人，填補了混凝土襯砌雷達檢測行業(yè)無人化、智能化的空白，引發(fā)行業(yè)發(fā)展變革。

——無人化作業(yè)。混凝土質(zhì)量檢測機器人具備空陸兩棲作業(yè)能力，常用于隧道、橋墩、地鐵、墻面等混凝土質(zhì)量檢測，可爬壁或飛行至任意檢測位置，通過激光三維成像功能智能判別施工現(xiàn)場障礙，結(jié)合北斗衛(wèi)星導(dǎo)航規(guī)劃檢測路徑，攜帶空氣耦合無線雷達實現(xiàn)高空爬壁檢測，代替人工高空作業(yè)，顯著提升檢測效率，杜絕作業(yè)事故風(fēng)險。經(jīng)測試，在平均100米隧道檢測任務(wù)中，作業(yè)時間從傳統(tǒng)人工檢測的35分鐘縮短至11分鐘左右，效率提升3倍以上。

——全時域監(jiān)測。機器人深度融合AI與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可將數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)入至自主研發(fā)的混凝土質(zhì)量智能監(jiān)控管理平臺，通過5G實時回傳數(shù)據(jù)，生成3D影像與AI智能分析報告，構(gòu)建起“檢測—分析—決策”閉環(huán)機制，實現(xiàn)混凝土施工質(zhì)量實時監(jiān)測、重大問題秒級預(yù)警，推動質(zhì)量管控從“事后整改”轉(zhuǎn)向“事前預(yù)防”。

——無線化傳輸。機器人搭載的自主研發(fā)的空氣耦合無線雷達系統(tǒng)，如同一個高效的“B超探頭”，具備“200米無線傳輸、5厘米懸空耦合檢測、高精度大動態(tài)數(shù)據(jù)接收、嵌入式低功耗數(shù)據(jù)實時處理”四大核心功能，打破了有線雷達作業(yè)面臨的電纜距離限制，能夠?qū)z測數(shù)據(jù)無線傳輸至混凝土質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)，形成“前端采集+后臺分析”的聯(lián)動體系。

聚焦適應(yīng)性：迭代升級應(yīng)對復(fù)雜場景

面對高原、復(fù)雜地形隧道等特殊環(huán)境，“鐵航”混凝土質(zhì)量檢測機器人技術(shù)研發(fā)團隊經(jīng)過8次迭代升級，不斷調(diào)整產(chǎn)品適應(yīng)性，攻克了高空吸附力下降、非直線測線檢測等技術(shù)難題，有效解決了機器人在隧道密閉環(huán)境下高空作業(yè)的操控難題，實現(xiàn)了隧道環(huán)向檢測技術(shù)的重大突破。

以低能耗延長續(xù)航時間。在機輪選配上，大膽嘗試3D打印技術(shù)，通過不斷摸索和反復(fù)試驗，選用丁字形海綿胎機輪，確保摩擦系數(shù)符合實際要求。在機輪與機架之間設(shè)置壓力傳感器，精準測量機輪與隧道壁之間的壓力，動態(tài)調(diào)節(jié)旋翼轉(zhuǎn)速，優(yōu)化動力輸出，降低與襯砌表面的摩擦力，從而提高效率、降低能耗，顯著延長了高空作業(yè)的續(xù)航時間。

以優(yōu)結(jié)構(gòu)適配復(fù)雜環(huán)境。機器人沿預(yù)設(shè)軌跡行駛時，通過重力方向傳感器實時校準移動路線，調(diào)整行進方向，并利用螺旋槳的反向推力將機器人穩(wěn)固地“按壓”在混凝土表面，強大的吸附力可避免滑落風(fēng)險。此外，采用十字形連接桿固定與交錯式機輪、旋翼布局，增強四機輪的轉(zhuǎn)向靈活性，結(jié)合旋翼腔對旋翼的保護，使機器人能夠適應(yīng)非直線測線、繞障及復(fù)雜地形的檢測需求。

截至目前，“鐵航”混凝土質(zhì)量檢測機器人已在重黔鐵路、杭溫鐵路、雄忻鐵路等32個在建項目得到廣泛應(yīng)用，累計測線近20萬測線米，以高效檢測和數(shù)據(jù)精準贏得了行業(yè)市場青睞。

拓展多元化：構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)鏈智能生態(tài)

“鐵航”品牌產(chǎn)品以“全產(chǎn)業(yè)鏈智能化”為目標，在單點突破的基礎(chǔ)上，持續(xù)拓展智能工裝應(yīng)用邊界，形成覆蓋“檢測、生產(chǎn)、巡檢、養(yǎng)護”領(lǐng)域的技術(shù)集群。

構(gòu)建全鏈條智造矩陣。在檢測領(lǐng)域，“鐵航”預(yù)制梁智能巡檢機器人實現(xiàn)全地形自主巡航，以“激光+北斗+仿生視覺”技術(shù)矩陣破解梁場檢測難題，效率提升40%。在生產(chǎn)領(lǐng)域，“鐵航”鋼拱架智能生產(chǎn)線深度融合智能數(shù)控、多機協(xié)同與柔性成型技術(shù)，全自動完成切割、冷彎、焊接，實現(xiàn)從原材料工字鋼到成品鋼拱架的全流程無人化作業(yè)，生產(chǎn)效率提升50%，成本降低30%。在安全領(lǐng)域，“鐵航”巡檢驛站集無人機停放、充電等功能于一體，以“算法+硬件”雙擎驅(qū)動，構(gòu)建覆蓋10公里半徑的三維立體防護網(wǎng)，成為工程建設(shè)的“空中AI安全網(wǎng)格員”；多源平臺安防機器人集有害氣體監(jiān)測報警、應(yīng)急通話、實時監(jiān)控、消防醫(yī)療救援、應(yīng)急無人機等功能于一體，是隧道施工應(yīng)急救援的“好幫手”。在養(yǎng)護領(lǐng)域，“鐵航”軌道調(diào)平機器人實現(xiàn)了軌道調(diào)平養(yǎng)護自動化作業(yè)。

打造全周期服務(wù)體系。“鐵航”品牌建立“產(chǎn)品+服務(wù)”雙輪驅(qū)動模式提供定制化服務(wù)，通過成立機器人檢測小組，跨越10余個省份完成60多座隧道實測，形成了可視化測試數(shù)據(jù)庫，便于客戶全方位了解產(chǎn)品。并提供“檢測+培訓(xùn)+運維”一體化服務(wù)模式，設(shè)立“鐵航”飛行學(xué)院，為客戶后續(xù)的培訓(xùn)和資質(zhì)取得提供全流程服務(wù)，更好契合客戶需求。

依托豐富的機器人研究成果，中鐵十二局“鐵航”品牌研發(fā)團隊先后獲得省級科技進步獎3項、技術(shù)發(fā)明獎1項，其他省級獎勵17項，授權(quán)專利67件，注冊“鐵航”系列商標6件，并亮相第八屆新絲綢之路亞歐博覽會、中國（太原）國際能源產(chǎn)業(yè)博覽會等大型展會，斬獲第十八屆“振興杯”全國青年職業(yè)技能大賽職工組創(chuàng)新創(chuàng)效競賽金獎，“鐵航”品牌逐步成為企業(yè)智能建造領(lǐng)域的“金色名片”。

向“新”而行，中鐵十二局將持續(xù)深耕智能建造領(lǐng)域，拓展“機器人+”應(yīng)用場景，讓“鐵航”品牌閃耀工程，“智”造新未來。

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