西寧河特大橋纜索吊安全監(jiān)控系統(tǒng)解決方案
由湖北三思科技承接的四川西寧河特大橋項(xiàng)目纜索吊安全監(jiān)控管理系統(tǒng)通過工程驗(yàn)收并正式交付使用。本次方案使用的是由湖北三思科技自主研發(fā)的SSL-CB型纜索吊集中控制管理系統(tǒng)。
G4216線屏山新市至攀枝花高速公路是國高網(wǎng)成都至麗江高速公路的組成路段，已納入國家《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綜合立體交通走廊規(guī)劃》。因路線沿金沙江布設(shè)，故稱“沿江高速”。沿江高速是國家戰(zhàn)略“一帶一路”、“長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶”的重大支撐項(xiàng)目，是成都通往攀西經(jīng)濟(jì)區(qū)、貫通南亞、通江達(dá)海的重要出川大通道。項(xiàng)目建成通車后，將為四川增添一條新的西向出川大道，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國西南五省七方經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)、區(qū)域合作，乃至推動(dòng)“一帶一路”建設(shè)在南亞、東南亞的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
該項(xiàng)目特大橋37座，西寧河特大橋就是其中之一。西寧河特大橋主跨480m，其跨徑在同類型橋梁中位居世界第二，為沿江高速宜金段控制性工程之一。主拱圈采用勁性骨架法施工，勁性骨架為型鋼與鋼管混凝土組成的桁架結(jié)構(gòu)，全橋勁性骨架總重約5800t，單幅單側(cè)拱肋劃分為16個(gè)節(jié)段，全橋共有64個(gè)拱肋節(jié)段，其中最大節(jié)段重量為110.2t。由于纜索吊巖錨區(qū)域山勢(shì)陡峭，地形地貌復(fù)雜；山體表面卸荷裂隙發(fā)育，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工環(huán)境惡劣，纜索吊系統(tǒng)布置極其困難。
▲纜索吊監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
此次我們主要針對(duì)纜索吊主承重繩和主稱重小車，以及牽引卷揚(yáng)（15T））、起吊卷揚(yáng)（10T）采取實(shí)時(shí)監(jiān)控，讓纜索吊在施工過程中保持良好的運(yùn)行姿態(tài)，減少失穩(wěn)帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，使纜索吊運(yùn)行更安全，管理更高效。
在牽引索機(jī)構(gòu)固定端和承重索機(jī)構(gòu)固定端增加銷軸傳感器，銷軸傳感器卡在固定短鋼絲繩上，鋼繩受力產(chǎn)生形變使銷軸傳感器應(yīng)變片感應(yīng)，傳感器輸出4-20ma 信號(hào)，經(jīng)采集器跟監(jiān)控主機(jī)連接，通過監(jiān)控主機(jī)讀取軸力測(cè)量信息，顯示在本地監(jiān)控液晶屏及傳送到系統(tǒng)平臺(tái)上，提供預(yù)警及報(bào)警功能。
在操作室放置集中控制操作臺(tái)，操作臺(tái)中安裝有總控PLC以及工控機(jī)，操作臺(tái)上安裝操作手柄以及啟動(dòng)停止按鈕，并且安裝視頻系統(tǒng)顯示屏以及數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)顯示屏方便集中控制。
集中控制系統(tǒng)可外接大屏顯示視頻，更方便觀察現(xiàn)場(chǎng)施工情況，保障現(xiàn)場(chǎng)安全施工。
在起升電機(jī)、牽引電機(jī)的機(jī)殼增加振動(dòng)傳感器輸出 4-20ma 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過采集器傳輸給監(jiān)控主機(jī)，再上傳到系統(tǒng)平臺(tái)，在平臺(tái)顯示和保存，提供預(yù)警、報(bào)警信息。電機(jī)振動(dòng)檢測(cè)組件含：M14螺栓、振動(dòng)安裝板等。
在合適位置安裝環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器，用于監(jiān)測(cè)環(huán)境風(fēng)速、溫濕度。
通過在兩岸錨樁位置加裝拉升編碼器，免焊安裝并與錨墩位置固定，通過模擬量信號(hào)傳送至各自的卷揚(yáng)機(jī)處PLC。經(jīng)過系統(tǒng)判斷是否出現(xiàn)錨樁位移現(xiàn)象，輸出信號(hào)給現(xiàn)地操作系統(tǒng)，決定是否能夠正常工作。
通過在塔頂安裝GNSS北斗定位基站來實(shí)現(xiàn)塔身偏移監(jiān)測(cè)；通過安裝在集中控制室的定位主站接收到塔頂傳來的信號(hào)給PLC采集器，PLC系統(tǒng)計(jì)算出塔身偏移的位移數(shù)據(jù)并顯示在集中監(jiān)控系統(tǒng)上。
增加?？低晹z像機(jī)多臺(tái)槍機(jī)分別安裝在卷揚(yáng)平臺(tái)附近，監(jiān)視卷揚(yáng)的工作情況；兩個(gè)塔頂各安裝多個(gè)20倍高清變頻球形攝像機(jī)用于鳥瞰纜索吊區(qū)域施工情況。
跑車吊鉤可視化
吊鉤可視化系統(tǒng)通過在小車上安裝向下照射的高清攝像頭照射吊具，攝像頭通過安裝在小車上的太陽能+風(fēng)電供電系統(tǒng)持續(xù)提供電能，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控，夜間也可實(shí)現(xiàn)對(duì)吊具的監(jiān)控。
西寧河特大橋項(xiàng)目纜索吊無線組網(wǎng)，采用?？颠h(yuǎn)距離、工業(yè)級(jí)、室外高性能網(wǎng)橋。由于施工工地地形復(fù)雜、傳輸距離較遠(yuǎn)，為在兩岸實(shí)現(xiàn)視頻及數(shù)據(jù)信號(hào)的自由傳輸，此次項(xiàng)目中采用?？倒I(yè)級(jí)無線網(wǎng)橋。該網(wǎng)橋是一臺(tái)功能強(qiáng)大的無線寬帶接入和傳輸產(chǎn)品。它內(nèi)置獨(dú)有的XTrans無線技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合了業(yè)界領(lǐng)先的核心技術(shù)，包括MIMO、BeamForming、TDMA等等，具有傳輸距離遠(yuǎn)，吞吐率高，抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。
-寫 在 最 后-
纜索吊安全監(jiān)控管理系統(tǒng)主要特點(diǎn)：
◆系統(tǒng)滿足起重機(jī)械集中控制管理系統(tǒng)國標(biāo)的要求，能獨(dú)立記錄并實(shí)時(shí)查詢各類數(shù)據(jù)。
◆整個(gè)系統(tǒng)分為兩層，上層為中控室監(jiān)控單元、下層為現(xiàn)場(chǎng)操作單元。實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)的監(jiān)控、控制；下層以PLC為主控元件實(shí)現(xiàn)控制，信號(hào)發(fā)送至中控室，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控。
◆整套系統(tǒng)采用工業(yè)級(jí)485通訊，絕不會(huì)出現(xiàn)通信受干擾導(dǎo)致數(shù)據(jù)變化的情況。
◆結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：PLC?通信網(wǎng)絡(luò)?上位機(jī)，有效降低投資成本及維護(hù)成本。
◆整套系統(tǒng)以PLC為主控元件和機(jī)械限位保護(hù)實(shí)現(xiàn)控制，使整套系統(tǒng)可靠性高。
◆整套系統(tǒng)在滿足國標(biāo)要求外，還可以實(shí)現(xiàn)起重機(jī)健康管理（電氣設(shè)備使用壽命監(jiān)控、電機(jī)電流監(jiān)控、電機(jī)溫度監(jiān)控、電機(jī)震動(dòng)監(jiān)控、考勤系統(tǒng)等等）
◆整套系統(tǒng)采用無線通訊模式，安裝簡(jiǎn)單、拆卸快速、結(jié)構(gòu)緊湊、互通互換等優(yōu)點(diǎn)。
◆數(shù)據(jù)和視頻信息可以通過DTU或因特網(wǎng)給后臺(tái)，可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看并在后臺(tái)進(jìn)行分析判斷操作的正確性。
◆系統(tǒng)內(nèi)置報(bào)警模塊，有重大違章作業(yè)時(shí)，可及時(shí)報(bào)警通知相關(guān)監(jiān)督崗位。
