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成都至麗江高速公路的組成路段，已納入國家《長江經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”、“長江經濟帶”的重大支撐項目，是成都通往攀西經濟區(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，鋼繩受力產生形變使銷軸傳感器應變片感應，傳感器輸出4-20ma 信號，經采集器跟監(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)據并顯示在集中監(jiān)控系統(tǒng)上。
增加?？低晹z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，采用?？颠h距離、工業(yè)級、室外高性能網橋。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)據信號的自由傳輸，此次項目中采用?？倒I(yè)級無線網橋。該網橋是一臺功能強大的無線寬帶接入和傳輸產品。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。
◆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)據變化的情況。
◆結構簡單：PLC?通信網絡?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)據和視頻信息可以通過DTU或因特網給后臺，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。
