传统公路架桥机作业依赖大量现场人员高空协同,不仅面临高空坠落、机械碰撞等安全风险,还受操作经验、环境视野等因素限制,难以适配复杂地形与大跨度桥梁建设需求。远程遥控与无人化操作通过融合通信传输、智能传感、精准控制等技术,构建“异地操控-自主决策-安全闭环”的作业新模式,成为架桥机智能化升级的核心方向。其技术实现需突破感知、传输、控制、安全四大核心环节,形成全流程技术支撑体系。

多维度感知体系构建是技术实现的基础,为远程决策与无人操控提供精准环境与设备状态数据。系统采用“激光雷达+高清视觉+多类型传感器”的融合感知方案,在架桥机主梁、支腿、吊具等关键部位部署激光雷达与全景摄像头,实时捕捉作业区域三维环境信息,生成高清数字孪生场景,解决远程操作的视野盲区问题;同时嵌入1280余个嵌入式传感器,涵盖应力、位移、倾角、温湿度等多维度参数,实时监测主梁形变、支腿受力、梁体姿态等核心数据,数据刷新率达每秒200次,为操作决策提供毫秒级数据支撑。此外,依托北斗RTK差分定位技术,实现架桥机行走、吊具移动的厘米级定位,确保作业轨迹精准可控。
低延迟高可靠传输网络是远程遥控的关键支撑,保障指令与数据的实时交互。系统采用“5G+工业物联网+边缘计算”的混合传输架构,5G技术凭借低延迟、高带宽特性,实现远程操控指令与现场感知数据的毫秒级传输,解决传统无线通信在复杂工地环境中卡顿、延迟的问题;在信号薄弱区域,通过边缘计算单元实现数据本地缓存与断点续传,确保传输不中断。远程操控中心搭建全景可视化平台,整合现场视频监控、设备状态数据与数字孪生模型,操作人员通过智能终端即可实时查看作业场景,实现“所见即所得”的远程精准操控,如轻触屏幕即可启动架桥机自动走行程序,完成节段施工的精准移位。
智能协同控制体系是无人化操作的核心,实现作业流程的自主决策与精准执行。系统搭载“数智大脑”,集成BIM模型、路径规划算法与多设备协同控制逻辑,可根据施工图纸自动生成最优作业路径,涵盖起吊、转运、对位、落梁全流程;通过自适应调节算法,实现多组液压油缸同步伸缩、天车协同移动的精准控制,如在钢梁顶推作业中,可实现4万吨级构件以2-3米/时的速度平稳前移,轴线偏差锁定在毫米级。针对复杂工况,系统预设多种作业模式,可自动适配曲线架梁、狭小空间喂梁等场景,通过激光雷达与超声波防碰撞传感器的实时反馈,实现障碍物自动识别与避障路径动态调整,无需人工干预即可完成安全作业。
全流程安全保障体系是技术落地的关键,构建多层级风险防控机制。系统集成应力超限自锁、碰撞预警、过载保护等多重安全模块,当监测到支腿受力异常、梁体形变超标或遭遇障碍物时,可在0.2秒内紧急制动,并自动推送避障方案;通过数字孪生模型实现作业过程预演与风险预判,提前规避施工冲突;同时搭建云端监测平台,实现公司、项目部与现场数据的同步共享,管理人员通过手机即可实时查看设备状态,形成穿透式管理,提升应急响应速度。在宁淮城际铁路、黄河特大桥等工程中,该体系实现现场人员减少50%以上,施工周期缩短20%,且保持连续施工零事故纪录。
综上,公路架桥机远程遥控与无人化操作的实现,是感知、传输、控制与安全技术的协同成果。未来随着AI深度学习、新能源供电等技术的融入,将进一步提升系统自主决策能力与环境适应性,推动架桥作业从“远程操控”向“全流程无人化”升级,为复杂环境下的公路桥梁建设提供更安全、高效的技术支撑。







