本平台是集工程装备数智互联平台、数字孪生、盾构云、工服MALL、掘进机租赁网于一体的盾构施工服务互联网平台，实现了盾构施工工程的数据收集与分析、工序优化、智能掘进、智能运维、过程管控、协同管理和产业链服务等功能，构建了盾构施工和服务产业生态链体系。
业务项目涉及30余个大中城市轨道交通、综合管廊、铁路及电力隧道等，综合服务里程超500公里，年服务里程超100公里，入网各类盾构机300余台，涉及城市35个，累计注册用户数量已超过3000个。
一、建设单位简介
中铁工程服务有限公司成立于2013年，注册资金2.7亿，是世界500强中铁股份控股的中铁高新工业股份有限公司的全资子公司，是国内唯一专业从事地下工程服务的中央企业，市场占有率和综合实力居国内行业前三，西南地区第一。
公司拥有强大的科研实力，先后获立了国家企业技术中心、CNAS认证实验室、四川省工程技术研究中心等研发平台。公司累计授权发明专利101项，实用新型专利368项，软件著作权52项，形成了以隧道智能装备与盾构机再制造为代表，多元化协同配套系列产品的专利体系；打造了盾构智能生态全生命周期管理平台，构建“互联网+盾构”服务，新模式，荣获工信部工业互联网优秀解决方案、工信部工业互联网试点示范项目和四川省新经济重点平台。
二、项目建设方案
（一）行业痛点
1、不同施工设备之间没有统一的数据架构，无法协同化施工
盾构隧道建设涉及车辆、机电、土木、供电、信号、通信、运输、环控等，各专业相对独立又密切关联。各工序间沟通不畅，各种施工设备之间没有统一的数据接口，为确保系统高效运转，各专业需进行信息资源采集、存储、分析、共享和管理。为提高资源共享率和办事效率，节约人力、物力、财力等成本，需要进行科学的信息化建设，以解决生产环节中施工数据信息孤岛、各工序间沟通不畅和对接代价大等问题。
2、管理者信息不对称，不能掌控现场施工进度
施工现场的进展和变化不能及时反馈回公司本部，公司高层无法掌控全局，无法为施工风险背书。虽然有些项目安装了远程摄像头，但是只能看到一些表面现象，无法真正采集到风险信息。
3、成本控制难，利润无法保证
很多项目初期预计有不错的利润，但是施工完成后，发现没有利润，甚至亏损，使管理者很难信服。其本质原因是成本控制缺乏刚性标准，成本的发生常常与计划相脱节，成本不能实时归集，当发现成本超支时，既成的事实已经无可挽回，从而导致项目完工后的实际利润与计划利润差距很大。
4、施工设备工控系统的安全防护薄弱，网络安全面临风险
目前，隧道工程施工装备工控系统安全防护措施缺失，缺少对工控系统安全保障的管理和技术手段。网络的划分没有严格的分区分域，在网络结构上存在安全隐患，网络边界、计算环境均缺乏有效的安全防护手段。
（二）平台架构图
针对以上盾构隧道工程施工行业市场痛点和管理盲点，中铁工服打造盾构隧道施工工业互联网平台，集工程装备数智互联平台、数字孪生、盾构云、工服MALL、掘进机租赁网于一体的盾构工程工业互联网平台，构建盾构施工和服务产业生态链。
图1盾构隧道施工工业互联网平台实施架构图
三、项目实施进展
本平台是将数据技术和互联网技术应用于隧道施工的典型应用，依托“数据分析和互联网+盾构”技术，实现盾构机运行监控、报警管理、健康诊断、掘进进度与安全风险管控、部件维护保养、项目资料归档、安全教育、工序优化及智能掘进等应用功能，具备响应速度快、业务并发量大、系统容量高、控制精度高、资源使用率高、安全可靠性高、兼容性强、可维护性强等技术性能，是盾构施工从制造型向制造+服务型转变的关键产品，也是盾构施工的服务创新产品。
1.工程装备数智互联平台
平台旨在借助云平台、物联网设备、大数据等手段围绕施工过程管理，将现场设备、信息建立互联协同、科学管理的施工设备信息化生态圈，持续集成皮带机、电机车、渣土环保处理系统等盾构配套工程装备，为客户提供了全生命周期的数字化支持与价值增值。可实时采集设备PLC的所有参数并进行数据存储，解决施工现场信息获取不及时、不全面的问题，可通过网页端数据大屏、app实时掌控项目设备运行状况提供设备整体数据概览，并可深入各子部件进行数据查看，更加精细化了解设备的运行状态和性能表现。通过数字化与智能化的深度融合，为盾构装备市场打造高效、智能的生态体系，有力推动市场的拓展与升级。
2.数字孪生
可高精度3D呈现项目场景及设备，构建环境全面感知、数据化、协作型、一体化的项目管控平台，实现设备作业仿真、运行状态及参数展示、维护性预警、项目安全管控、生产统计分析等。现已成功应用于重庆地铁15号线两复区间、复盛区间及重庆地铁6号线长百区间、东站至长生老街区间等项目。
3.盾构云
盾构远程在线监测云平台（简称“盾构云”）充分融合了互联网+、大数据、云平台思维和方法，为盾构施工提供优质的信息化服务。平台包含对施工装备实时监测、动态预警、数据分析等以及对施工进度、质量及成本实时监测和施工风险动态预警等功能，目前已成功开发网页版、移动终端版（安卓+IOS系统），现入网盾构337台，涉及城市41个，管控施工区间226个，涵盖10余个品牌，服务里程336.4公里，注册用户数量超过5000个。
4.工服MALL
工服MALL以盾构机配件销售为特色的MRO工业品电商平台，以盾构机专用配件、五金机电、施工耗材、专项设备配件、装饰建材、大宗材料为主营业务。平台累计注册用户380家，新增企业级客户57家、入驻店铺250家、上架产品49万项。
5.掘进机租赁网
掘进机租赁网以网站、微信小程序和微信公众号为载体，面向企业和个人提供盾构租赁、施工技术服务、维保技术服务、高科技产品增值服务等，实现盾构产业链全覆盖；以盾构租赁为核心业务，搭建以盾构租赁信息为主的交互平台。成立至今平台已建立了国内初具规模的“生态盾构银行”，平台入网盾构机总数突破1000台，覆盖品牌共19种，与103家企业建立了工作联系。
四、项目取得成效
盾构工程建设工业互联网平台的实施可作为行业信息化、智能化改造的样板工程，对行业整体工程管理的提升起到示范作用，推动行业整体信息化、智能化、轨道装备运维的进一步的转型升级，为我国轨道交通装备行业提供高效、便捷的盾构装备远程运维的新技术、新模式。
（1）平台投入使用后，为客户提高生产效率约30%，运营成本降低约30%，单位产值能耗降低约77%，使得维修人员减少20%～40%，保障规模减少50%，保障费用减少30%。具有显著的节能作用。本公司正以每年新增就业50人，解决本地人员的就业问题，缓解压力。
（2）平台数据采集稳定，能及时对盾构施工过程中的参数异常等风险进行提示，平台的现场实时监控观测，使项目施工得到有效管控，保障施工和人员安全，耗材统计、关键服役参数分析、报警信息统计等功能，避免了盾构机在不良状态下继续施工的情况发生，有效减少成本费用和维护费用。
（3）平台解决了传统盾构施工操作现场分散，集中管理难度大的问题，能够大幅度降低盾构施工故障和事故修复的时间成本、物资成本和人力成本，同时避免了盾构机人为失误、地质风险等带来的影响，减少施工工期。
（4）本项目成功地将现代信息化技术与现有的盾构运行维护相融合，通过对海量运营数据的收集、挖掘、分析、应用，建立了突破距离、时间限制，快速响应的远程管理服务系统，满足大体量、运营分布广、服役环境复杂等特点。同时，其他大型离散移动装备与盾构机具有相似运营特点，均具有开展预测化、互联网化、虚拟化、可视化、个性化、数字化的远程管理服务新模式创新与应用的迫切需求，盾构云平台的成功实施，可以对如船舶、航空航天、铁路等其它大型离散移动装备开展远程运维服务新模式应用起到示范性作用。