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目纜索吊安全監(jiān)控管理系統(tǒng)通過工程驗收并正式交付使用。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《長江經(jīng)濟帶綜合立體交通走廊規(guī)劃》。因路線沿金沙江布設，故稱“沿江高速”。沿江高速是國家戰(zhàn)略“一帶一路”、“長江經(jīng)濟帶”的重大支撐項目，是成都通往攀西經(jīng)濟區(qū)、貫通南亞、通江達海的重要出川大通道。項目建成通車后，將為四川增添一條新的西向出川大道，對實現(xiàn)我國西南五省七方經(jīng)濟協(xié)調、區(qū)域合作，乃至推動“一帶一路”建設在南亞、東南亞的發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
該項目特大橋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構，全橋勁性骨架總重約5800t，單幅單側拱肋劃分為16個節(jié)段，全橋共有64個拱肋節(jié)段，其中最大節(jié)段重量為110.2t。由于纜索吊巖錨區(qū)域山勢陡峭，地形地貌復雜；山體表面卸荷裂隙發(fā)育，地質條件復雜，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)絡拓撲圖
此次我們主要針對纜索吊主承重繩和主稱重小車，以及牽引卷揚（15T））、起吊卷揚（10T）采取實時監(jiān)控，讓纜索吊在施工過程中保持良好的運行姿態(tài)，減少失穩(wěn)帶來的安全風險，使纜索吊運行更安全，管理更高效。
在牽引索機構固定端和承重索機構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變片感應，傳感器輸出4-20ma 信號，經(jīng)采集器跟監(jiān)控主機連接，通過監(jiān)控主機讀取軸力測量信息，顯示在本地監(jiān)控液晶屏及傳送到系統(tǒng)平臺上，提供預警及報警功能。
在操作室放置集中控制操作臺，操作臺中安裝有總控PLC以及工控機，操作臺上安裝操作手柄以及啟動停止按鈕，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)場施工情況，保障現(xiàn)場安全施工。
在起升電機、牽引電機的機殼增加振動傳感器輸出 4-20ma 標準信號，通過采集器傳輸給監(jiān)控主機，再上傳到系統(tǒng)平臺，在平臺顯示和保存，提供預警、報警信息。電機振動檢測組件含：M14螺栓、振動安裝板等。
在合適位置安裝環(huán)境監(jiān)測儀器，用于監(jiān)測環(huán)境風速、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，通過模擬量信號傳送至各自的卷揚機處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北斗定位基站來實現(xiàn)塔身偏移監(jiān)測；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給PLC采集器，PLC系統(tǒng)計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。
增加海康威視攝像機多臺槍機分別安裝在卷揚平臺附近，監(jiān)視卷揚的工作情況；兩個塔頂各安裝多個20倍高清變頻球形攝像機用于鳥瞰纜索吊區(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+風電供電系統(tǒng)持續(xù)提供電能，可實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)控，夜間也可實現(xiàn)對吊具的監(jiān)控。
西寧河特大橋項目纜索吊無線組網(wǎng)，采用海康遠距離、工業(yè)級、室外高性能網(wǎng)橋。由于施工工地地形復雜、傳輸距離較遠，為在兩岸實現(xiàn)視頻及數(shù)據(jù)信號的自由傳輸，此次項目中采用?？倒I(yè)級無線網(wǎng)橋。該網(wǎng)橋是一臺功能強大的無線寬帶接入和傳輸產(chǎn)品。它內置獨有的XTrans無線技術，該技術結合了業(yè)界領先的核心技術，包括MIMO、BeamForming、TDMA等等，具有傳輸距離遠，吞吐率高，抗干擾性強的特點。
-寫 在 最 后-
纜索吊安全監(jiān)控管理系統(tǒng)主要特點：
◆系統(tǒng)滿足起重機械集中控制管理系統(tǒng)國標的要求，能獨立記錄并實時查詢各類數(shù)據(jù)。
◆整個系統(tǒng)分為兩層，上層為中控室監(jiān)控單元、下層為現(xiàn)場操作單元。實現(xiàn)對起重機的監(jiān)控、控制；下層以PLC為主控元件實現(xiàn)控制，信號發(fā)送至中控室，實現(xiàn)遠方監(jiān)控。
◆整套系統(tǒng)采用工業(yè)級485通訊，絕不會出現(xiàn)通信受干擾導致數(shù)據(jù)變化的情況。
◆結構簡單：PLC?通信網(wǎng)絡?上位機，有效降低投資成本及維護成本。
◆整套系統(tǒng)以PLC為主控元件和機械限位保護實現(xiàn)控制，使整套系統(tǒng)可靠性高。
◆整套系統(tǒng)在滿足國標要求外，還可以實現(xiàn)起重機健康管理（電氣設備使用壽命監(jiān)控、電機電流監(jiān)控、電機溫度監(jiān)控、電機震動監(jiān)控、考勤系統(tǒng)等等）
◆整套系統(tǒng)采用無線通訊模式，安裝簡單、拆卸快速、結構緊湊、互通互換等優(yōu)點。
◆數(shù)據(jù)和視頻信息可以通過DTU或因特網(wǎng)給后臺，可以遠程實時查看并在后臺進行分析判斷操作的正確性。
◆系統(tǒng)內置報警模塊，有重大違章作業(yè)時，可及時報警通知相關監(jiān)督崗位。
