中科大型白癜风公益援助 http://www.yunweituan.com/npxdt/npxchy/m/838.html大量悬索桥的建造施工表明，悬索桥上部结构施工工艺和技术日益成熟，但仍面临施工精度存在人为差异、大临结构施工缺乏信息化监测手段、机械设备智能化水平不高等问题。伍家岗长江大桥悬索桥智能化施工控制系统，以物联网为基础，把卷扬机、牵引系统、视频监控等参数集中呈现到智能化监控平台系统内，实现悬索桥上构智能化施工控制的目的。该系统可为同类型长江大桥悬索桥智能化施工控制系统设计和监测提供依据和参考。打造数据采集与处理平台宜昌伍家岗长江大桥采用双向六车道，行车速度80km/h。主桥设4个3.75m大车道,两个3.5m小车道,两侧各设2.0m人行道,吊索锚固区两侧各1.0m,桥面总宽31.5m;主线引桥标准段宽30.0m;匝道桥桥面宽8.0～10.0m。跨江主桥采用单跨双铰钢箱梁悬索桥。主缆跨度布置为(++)m,中跨主缆矢跨比为1/9,矢度.m。在牵引系统整体运行过程中，部署有效覆盖项目实施现场的物联网低功耗广域网通讯网络，实时采集各项关键指标数据变化，建设完善的数据采集传输与分析处理平台，提高对机电设施、运行管理、突发事件的快速处理与自动控制能力，为建立和健全项目统一指挥、快速响应、有序协调、高效运转的运行机制带来帮助。该系统在满足整体建设实施需要的同时，为后续无人值守的智能化自动运行提供关键数据支撑。主桥总体布置如图1，智能化网络拓扑图如图2，平台系统结构图如图3，平台系统界面如图4。图1主桥总体布置（单位m）图2智能化网络拓扑图图3平台系统结构图图4平台系统界面图智能化控制实施无线通信及组网技术在悬索桥施工现场环境、信号干扰源和数据采集传输需求调研的基础上，对物联网主要无线传输技术的特点和性能进行对比分析，确定无线传输方案。然后，结合实际工程进行现场组网和传输测试，根据测试结果对组网方案进行优化，对无线传输设备进行改进，形成一套适应大跨度悬索桥现场环境的无线通信及组网技术。伍家岗长江大桥南岸和北岸各自部署了一套远距离、低功耗LoRa无线通信网络。主塔塔顶安装LoRa网关，卷扬机PLC、风速风向仪、锚索计等设备安装LoRa采集器。数据从LoRa采集器传输至LoRa网关，然后传输至伍家岗长江大桥智能化系统服务器。拽拉器采用LoRa网络和4G/5G融合的方式，实时传输至云端服务器。南塔和北塔的视频监控系统，通过无线网桥将视频监控信息定向传输至监控中心。监控室的数据中心接入了中国电信的光纤主干网，服务器部署采用公有云及本地部署的混合云方式。缆索牵引卷扬机智能监控技术在对不同厂家的卷扬机系统进行调研的基础上，建立统一的数据通讯标准，解决不同厂家卷扬机施工参数采集和传输难题。对卷扬机控制系统进行智能化改造，实现对卷扬机的收放缆长度、速率、牵引力、反拽力等关键运行参数进行实时监测控制。该模块包括搭建与卷扬机PLC的数据交互的OPC服务器，并在服务器中驻留采集控制系统。此系统负责从OPC服务器中采集PLC的设备状态及运行数据，并将数据通过无线定向传输网络传送至数据中心，以便于系统分析调度操作指令。采集控制系统能实时获取远程控制指令及系统自动化控制指令，并将指令传递给卷扬机PLC，以达到对卷扬机的牵引监控目的。拽拉器牵引力及位移智能监测RFID无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体，并可同时识别多个电子标签。拽拉器安装RFID读卡器、无线传输模块；猫道部署张RFID卡片，RFID卡片编号从1到。根据卷扬机收缆长度、RFID读卡器读到的卡片编号，可以确定拽拉器位置。通过张力传感器对拽拉器张力进行监测，以及卷扬机收缆长度，配合RFID标签及读卡器对拽拉器牵引长度、位移进行实时监测。拽拉器上的无线传输模块将数据传输到智能网关，实现拽拉器牵引力及位移智能监测。牵引系统是悬索桥上部结构施工的关键系统化设备,它承担着悬索桥主缆施工平台、猫道以及主缆索股的牵引架设任务。系统的工作性能和效率直接关系到悬索桥主缆的施工质量和进度。该系统是由多种机械设备和操作指挥人员共同协作的大型系统，包含了牵引索股所需的动力设备、放索机构，以及各种牵引绳索和辅助系统运转的多种门架导轮组等机具。另外，牵引系统的运转需要各种设备操作人员与系统指挥人员高效协作，在保证人员和设备安全的前提下程序化运行，进而有效克服主缆牵引过程中容易出现的各种质量问题。根据伍家岗长江大桥上部结构施工组织设计，该桥采用单线往复式牵引系统，在两岸的锚碇之间架设一根牵引索，前端与主牵引卷扬机相连，后端与副牵引卷扬机相连。牵引系统运行时，主卷扬机收绳并提供牵引力，副卷扬机放绳并施加一定的反拉力，确保牵引索的垂度，由拽拉器牵拉索股进行主缆的架设施工。一根主缆索股牵引完毕后，启动副卷扬机收绳提供牵引力，主卷扬机放绳并施加一定的反拉力来确保牵引索的垂度，将拽拉器牵拉回副卷扬机前准备进行下一根索股的牵引架设。图5单线往复式牵引系统示意图牵引系统工作流程依次为：安装主、副牵引卷扬机→牵引索过江→牵引索架设牵引系统初步形成→猫道架设猫道门架系统安装含导轮组安装等主缆牵引系统形成牵引主缆索股。拽拉器在过门架时，需要严格控制拽拉器低速均匀通过门架滑轮组。通过在牵引系统部署RFID电子标签，对拽拉器位置和速度进行监测，并将数据信息传输到控制卷扬机，控制拽拉器速度。图6拽拉器监测示意图本研究课题对卷扬机控制系统进行集成，实现远程集中控制多机联动，可根据拽拉器反馈的牵引端张力信息自动调整系统张力。当拽拉器运行距门架导轮组10m左右时，可通过位置识别感知技术，减速缓慢通过导轮组，实现系统运行速度的自动控制。在运行过程中，若卷扬机出现通讯故障、电机过载、力矩超载等现象，系统将自动报警；超过极限值时，系统会自动控制停机。视频监控基于网络的桥梁施工监控中，施工现场的实际情况(如施工荷载分布情况等)对施工控制分析与控制决策有着重要意义。现场通过布置摄像头，可以实时掌握施工动态，对智能化施工控制起辅助作用。在南岸主塔和北岸主塔安装视频监控，每座主塔分别监控上下游猫道和索鞍。南岸主塔和北岸主塔各安装一套无线网桥，将视频监控信息定向传输至监控中心。视频监控模块包括前端监控、传输网络、后端采集处理控制3个层面。使用高清摄像头将现场施工实时影像通过无线网桥定向传输至数据中心，信息处理后与各牵引任务关联，方便后续可以全方位检阅回溯施工任务。图7猫道视频监控点图图8无线网桥布置点图系统应用及分析宜昌伍家岗长江大桥智能化施工控制系统建立了6大模块：牵引任务信息模块、现场实时视频监控模块、牵引任务中心模块、统计分析模块、基础数据模块、配置中心模块，通过前端应用平台可视化集中呈现控制。牵引任务信息通过上构员扫描索股
