一、  項(xiàng)目概述

杭州望江路隧道，北起上城區(qū)規(guī)劃秋濤高架-望江東路接地點(diǎn)，南至濱江區(qū)江南大道，總長約3.6公里。在江北段的明挖段內(nèi)，有供給主城區(qū)的兩條早建且結(jié)構(gòu)薄弱的220KV高壓電力管廊。傳統(tǒng)的人工全站儀或者普通傳感器監(jiān)測(cè)已經(jīng)無法滿足電力管廊的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及聯(lián)動(dòng)頂升要求。

二、項(xiàng)目亮點(diǎn)

      系統(tǒng)采用了動(dòng)力水準(zhǔn)儀、邊緣計(jì)算技術(shù)及液壓千金頂集群動(dòng)態(tài)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在大型施工機(jī)械振動(dòng)干擾，千斤頂動(dòng)態(tài)頂升過程中的動(dòng)撓度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及撓度反饋閉環(huán)控制功能。讓電力管廊的撓度在施工過程中，始終保持在±1mm以內(nèi)。避免頻繁的停工整改。

      該技術(shù)已經(jīng)申請(qǐng)了專利《一種基于物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)位移實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及自適應(yīng)補(bǔ)償系統(tǒng)》，專利號(hào)：CN202010217470.9。

三、常規(guī)保護(hù)方案的不足

      常規(guī)的保護(hù)方案是在電力管廊兩側(cè)安裝貝雷架組成的鋼便橋。從管廊底部穿過工字鋼架在鋼便橋的梁上，托起電力管廊。當(dāng)貝雷架受力時(shí)，將產(chǎn)生一定的撓度。在安全范圍內(nèi)的正常撓度變形對(duì)鋼便橋是安全的。但由片石砌筑的電力管廊來說，此撓度可能帶來結(jié)構(gòu)的碎裂解體，導(dǎo)致管廊內(nèi)的高壓電纜爆炸等事故。因此必須對(duì)貝雷架過大的撓度進(jìn)行反向補(bǔ)償，保證電力管廊的撓度變形在容許范圍內(nèi)。

四、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)介紹

      本監(jiān)測(cè)項(xiàng)項(xiàng)目不僅需要對(duì)兩跳220KV的高壓電力管廊進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，還需要對(duì)電力管廊進(jìn)行聯(lián)動(dòng)頂升補(bǔ)償。一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差時(shí)，極有可能導(dǎo)致補(bǔ)償系統(tǒng)補(bǔ)償不足或者過度補(bǔ)償?shù)那闆r。

      電力管廊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警及聯(lián)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)由前端監(jiān)測(cè)傳感器、控制執(zhí)行設(shè)備、智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程傳輸、物聯(lián)監(jiān)測(cè)云平臺(tái)和后端軟件組成。

4.1 系統(tǒng)主要功能

①實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：對(duì)鋼橋的撓度、偏轉(zhuǎn)穩(wěn)定度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；

②異常預(yù)警：當(dāng)數(shù)據(jù)異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送短信和疊加了數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)照片到手機(jī)上，對(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行分級(jí)預(yù)警，便于緊急時(shí)人工干預(yù)，控制事態(tài)；

③聯(lián)動(dòng)頂升：通過液壓千斤頂群組對(duì)撓度進(jìn)行實(shí)時(shí)反向補(bǔ)償，保證電力管廊的下沉變形量始終在允許的安全范圍之內(nèi)；

④無人值守：整個(gè)系統(tǒng)采用無人值守自動(dòng)運(yùn)行的方式工作，避免人員疲倦麻痹帶來的疏忽；       

⑤自動(dòng)生成報(bào)表：在整個(gè)監(jiān)測(cè)周期內(nèi)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)和每個(gè)千斤頂?shù)捻斏龜?shù)據(jù)自動(dòng)上傳物聯(lián)監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，經(jīng)過服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，分別以日、周、月為單位自動(dòng)生成報(bào)表對(duì)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理報(bào)表。

4.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

? 數(shù)據(jù)的采集和使用實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)閉環(huán)，系統(tǒng)自動(dòng)干預(yù)控制現(xiàn)場(chǎng)

? 新型傳感器具備采集數(shù)據(jù)和控制功能，可控制設(shè)備做緊急干預(yù)

? 開放式對(duì)接各種傳感器，傳感器驅(qū)動(dòng)程序可云端下載到網(wǎng)關(guān)

? 分級(jí)預(yù)警，最低人工干預(yù)，使用簡(jiǎn)單、安全可靠

4.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

      在鋼橋的關(guān)鍵位置上部安裝固定千斤頂?shù)闹ёЫ镯斏喜宽斊鸸ぷ咒撟龅纳蠙M梁。上橫梁通過拉桿連接到下穿電力管廊的下橫梁工字鋼上。電力管廊的重力通過下橫梁工字鋼– 拉桿-上橫梁工字鋼-千斤頂—鋼橋—橋墩進(jìn)行傳遞支撐。

4.4 監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布設(shè)

4.5 設(shè)備選型

本項(xiàng)目中主要用到高精度動(dòng)力水準(zhǔn)儀、靜力水準(zhǔn)儀、振弦式應(yīng)變計(jì)、高精度傾角傳感器、荷載傳感器、拉線位移傳感器、加速度傳感器、圖像采集器、智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、電磁閥、油泵、千斤頂、工字鋼等輔材、安銳測(cè)控云平臺(tái)等。

五、項(xiàng)目實(shí)施難點(diǎn)

1、電力管廊底部與托舉工字鋼的接觸面有片石存在，并不平整，類似肩挑扁擔(dān)的受力形式。增加了算法計(jì)算的難度。

2、整個(gè)系統(tǒng)是非靜定的彈性系統(tǒng)，對(duì)位移補(bǔ)償算法及實(shí)時(shí)邊緣計(jì)算能力提出了較高要求。

3、系統(tǒng)是多支撐的結(jié)構(gòu)，一個(gè)千斤頂?shù)捻斏龝?huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的變形，需要實(shí)時(shí)計(jì)算并動(dòng)態(tài)控制其他千斤頂?shù)捻斏?/span>

4、中部支撐的格構(gòu)柱在施工階段由于基坑底部隆起會(huì)導(dǎo)致向上的抬升，需要算法進(jìn)行判斷。

六、使用效果

    系統(tǒng)經(jīng)過長達(dá)4個(gè)月的施工階段使用，正常穩(wěn)定進(jìn)行。期間千斤頂?shù)捻斏谐套畲筮_(dá)到了300mm，電力管廊的撓度變化值穩(wěn)定在5mm內(nèi)。期間經(jīng)歷了開完階段的撓度下沉，基坑開挖后中部格構(gòu)柱的基地隆起帶來的上撓度。系統(tǒng)均全自動(dòng)調(diào)整千斤頂?shù)捻斏谐套詣?dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

      運(yùn)行期間發(fā)生工地用電跳閘等現(xiàn)象，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)備用電源的同時(shí)通過短信、APP等分級(jí)向相關(guān)人員報(bào)警，及時(shí)的處理了跳閘，保證系統(tǒng)電源的正常。

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