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關(guān)鍵詞:智能圖像 懸臂澆筑 掛藍(lán) 施工 平衡 監(jiān)控
中圖分類號(hào):[TU997]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
前言
隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展,橋梁懸臂掛藍(lán)施工在城市軌道交通建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。目前在成都地鐵2號(hào)線東延伸土建1標(biāo)施工過(guò)程中將涉及三處大跨徑(48+88+48)懸臂澆筑掛藍(lán)施工。在施工過(guò)程中對(duì)懸臂澆筑的梁體荷載不平衡和撓度的監(jiān)控是保證施工質(zhì)量及安全的重要措施?,F(xiàn)將智能圖像處理技術(shù)與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)相融合對(duì)橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
1正確識(shí)別梁體載荷不平衡和撓度偏差
在以往的施工過(guò)程中對(duì)T梁進(jìn)行監(jiān)控采用全站儀和經(jīng)緯儀,但由于施工周期較長(zhǎng),施工過(guò)程處于24小時(shí),監(jiān)測(cè)人員不可能24小時(shí)處于實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài),如果在監(jiān)測(cè)人員疏忽時(shí)間出現(xiàn)梁體不平衡或撓度偏差過(guò)大情況下繼續(xù)施工,將會(huì)存在巨大的安全隱患。圖像智能處理技術(shù)將彌補(bǔ)這一缺陷,實(shí)現(xiàn)智能化網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程化控制管理視頻自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)控報(bào)警后相當(dāng)于有了安全生產(chǎn)的“電子警察”。測(cè)量部門和安質(zhì)部門可隨時(shí)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的安全狀況,一旦梁體平衡和撓度出現(xiàn)超出設(shè)計(jì)設(shè)定值,圖像智能處理系統(tǒng)將出現(xiàn)報(bào)警。管理人員將第一時(shí)間得到提醒,發(fā)現(xiàn)安全隱患,及時(shí)加以消除,保證施工安全。
進(jìn)行施工監(jiān)控的示意圖:
圖中,線AB是T梁上部所定的一根水平測(cè)量線,A、B兩點(diǎn)是該水平線上的控制點(diǎn),也是要跟蹤監(jiān)控的關(guān)鍵點(diǎn)。T梁兩臂荷載平衡時(shí),AB線是處于水平狀態(tài)的。隨著施工的進(jìn)行,兩臂施工進(jìn)度不一樣,會(huì)出現(xiàn)T梁兩臂荷載不平衡現(xiàn)象,反映到AB線上就表現(xiàn)為,線的水平狀態(tài)被打破,AB線繞O點(diǎn)偏移。荷載不平衡程度越大,AB線偏移程度就越大。當(dāng)荷載不平衡達(dá)到某個(gè)臨界狀態(tài),如基礎(chǔ)底部一側(cè)應(yīng)力為零是,AB線會(huì)相應(yīng)偏轉(zhuǎn)到某個(gè)位置?;蛘呖梢哉f(shuō),A點(diǎn)或B點(diǎn)上升或下降到某個(gè)位置。這樣,我們可以通過(guò)跟蹤監(jiān)控AB線,來(lái)對(duì)懸臂澆筑施工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
需要說(shuō)明的是,T梁兩懸臂由于自重作用,會(huì)產(chǎn)生向下的撓曲變形,AB線隨著向下彎曲,從而影響到監(jiān)控的精確性。減少誤差的方法是,在施工過(guò)程中預(yù)拱度的設(shè)置要盡可能合理。
下面我們具體探討這種監(jiān)控技術(shù)的理論和方法:
如圖為施工中荷載幾個(gè)狀態(tài)的受力分析。由于這方面的內(nèi)容前面第二章已有論述,這里不再重復(fù),我們只給出結(jié)果。
(1)施工處于荷載平衡狀態(tài)
此時(shí)有,
對(duì)應(yīng)有,
結(jié)合參照靶,全站儀上顯示如圖3-4。
(2)施工處于不平衡狀態(tài)
此時(shí)有,即:
(圖3-4)
解得
根據(jù)梁在簡(jiǎn)單荷載作用下的變形公式,此時(shí)
B點(diǎn)的撓曲線方程
對(duì)應(yīng)有,
式中,A、W分別為基礎(chǔ)底面的截面積(圖3-5)
和抗彎截面系數(shù)。 E為彈性模量,I為截面慣性矩。
結(jié)合參照靶,全站儀上顯示如圖3-5。
(3)當(dāng)基底時(shí),有
即時(shí),
B點(diǎn)的撓曲線方程為
對(duì)應(yīng)有,結(jié)合參照靶,全站儀上顯如圖3-6。(圖3-6)
經(jīng)過(guò)討論分析,我們可以利用全站儀對(duì)掛籃施工進(jìn)行有效控制:
(1)當(dāng)或的變動(dòng)范圍為
或時(shí),施工處于安全狀態(tài)。
(2)當(dāng)或的變動(dòng)范圍為或時(shí),施工處于謹(jǐn)慎施工狀態(tài)。
(3)當(dāng) 或 時(shí),施工處于危險(xiǎn)狀態(tài)。此時(shí)應(yīng)停止較長(zhǎng)段懸臂的施工。下面我們具體探討這種監(jiān)控技術(shù)的理論和方法:
如圖為施工中荷載幾個(gè)狀態(tài)的受力分析。由于這方面的內(nèi)容前面第二章已有論述,這里不再重復(fù),我們只給出結(jié)果。
(1)施工處于荷載平衡狀態(tài)
此時(shí)有,
對(duì)應(yīng)有,
結(jié)合參照靶,全站儀上顯示如圖3-4。
(2)施工處于不平衡狀態(tài)
此時(shí)有,即:
(圖3-4)
解得
根據(jù)梁在簡(jiǎn)單荷載作用下的變形公式,此時(shí)
B點(diǎn)的撓曲線方程
對(duì)應(yīng)有,
式中,A、W分別為基礎(chǔ)底面的截面積(圖3-5)
和抗彎截面系數(shù)。 E為彈性模量,I為截面慣性矩。
結(jié)合參照靶,全站儀上顯示如圖3-5。
(3)當(dāng)基底時(shí),有
即時(shí),
B點(diǎn)的撓曲線方程為
對(duì)應(yīng)有,結(jié)合參照靶,全站儀上顯示如圖3-6。(圖3-6)
經(jīng)過(guò)討論分析,我們可以利用全站儀對(duì)掛籃施工進(jìn)行有效控制:
(1)當(dāng)或的變動(dòng)范圍為
或時(shí),施工處于安全狀態(tài)。
(2)當(dāng)或的變動(dòng)范圍為或時(shí),施工處于謹(jǐn)慎施工狀態(tài)。
(3)當(dāng) 或 時(shí),施工處于危險(xiǎn)狀態(tài)。此時(shí)應(yīng)停止較長(zhǎng)段懸臂的施工
2語(yǔ)言編寫(xiě)及原理
計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)OpenCV(Intel Open Source Computer Vision Library)是由一些C函數(shù)和C++類所組成,相當(dāng)于為圖像處理及計(jì)算機(jī)視覺(jué)在實(shí)際工程中的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一個(gè)類庫(kù)。
OpenCV常用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的一些高級(jí)處理,比如特征檢測(cè)與跟蹤、運(yùn)動(dòng)分析、目標(biāo)分割與識(shí)別以及3D重建等。與其它計(jì)算機(jī)視覺(jué)工具相比,OpenCV的優(yōu)點(diǎn)有:開(kāi)放的C和C++源碼;基于Intel處理器指令集開(kāi)發(fā)的優(yōu)化代碼;統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)和功能定義;強(qiáng)大的圖像和矩陣運(yùn)算能力;方便靈活的用戶接口;同時(shí)支持MS-Windows,Linux平臺(tái);在速度上OpenCV還有Intel公司的mmx和ssl優(yōu)化。
2.1OpenCV的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
OpenCV基本的數(shù)據(jù)類型包括:圖像類IplImage,矩陣類CvMat,可變集合類CvSeq,CvSet,CvGraph以及多維柱狀圖混合類CvHistogram。輔助的數(shù)據(jù)類型包括:二維點(diǎn)坐標(biāo)CvPoint,圖像的寬和高CvSize等。
2.2OpenCV的函數(shù)體系
OpenCV中每個(gè)函數(shù)名稱都以“cv”開(kāi)始,然后是該函數(shù)的行為及目標(biāo)。例如用來(lái)創(chuàng)建圖像的函數(shù)cvCreateImage,載入圖像的函數(shù)cvLoadImage。
OpenCV中所有函數(shù)根據(jù)其所實(shí)現(xiàn)的功能劃分函數(shù)類型,主要有:
2.2.1基本的圖像處理分析函數(shù)。例如圖像平滑函數(shù)cvSmooth,Sobel算子cvSobel,Canny邊緣分割函數(shù)cvCanny等。
2.2.2結(jié)構(gòu)分析函數(shù)。例如輪廓處理函數(shù),幾何學(xué)函數(shù)以及平面細(xì)分函數(shù)等。
2.2.3運(yùn)動(dòng)分析與目標(biāo)跟蹤函數(shù)。例如背景重建函數(shù)cvAcc,用光流法和動(dòng)態(tài)輪廓模型來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤的函數(shù)cvCal-cOpticalFlowBM和cvSnakeImage以及卡爾曼濾波函數(shù)CvKalman等。
2.2.4攝像機(jī)標(biāo)定和3D重建函數(shù)。
2.2.5 GUI與視頻處理函數(shù)。實(shí)現(xiàn)圖像的載入、顯示、保存和視頻的輸入輸出。
3背景差分法原理
背景差分法是利用當(dāng)前視頻幀與背景圖像做減法來(lái)提取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的方法,其工作流程如圖1所示。
圖1 背景差分法工作流程
首先,對(duì)輸入幀圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理:
3.1灰度轉(zhuǎn)換
由于人眼對(duì)于彩色圖像細(xì)節(jié)的分辨能力比黑白圖像低的多,以及對(duì)灰度圖像進(jìn)行圖像處理的效率高,故在圖像處理之前先將彩色圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像。根據(jù)R、G、B顏色分量和YUV色彩系統(tǒng)中亮度信號(hào) Y之間的關(guān)系式Y(jié)= 0.299R+0.587G+0.114B可以計(jì)算出亮度Y,從而得到轉(zhuǎn)換后的灰度圖像。
3.2高斯去噪
高斯濾波器是根據(jù)高斯函數(shù)的形狀來(lái)選擇權(quán)值的線性平滑濾波器,其可以去除服從正態(tài)分布的噪聲。對(duì)圖像來(lái)說(shuō),常用二維零均值離散高斯函數(shù)作平滑濾波器 。
然后,將圖像預(yù)處理之后的圖像與背景圖像差分,得到差分圖像,并對(duì)其進(jìn)行二值化,即當(dāng)差分圖像中某一像素的值大于某一給定閾值T時(shí),該像素為目標(biāo)像素,反之則認(rèn)為是背景像素,在對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行濾波去噪、連通性分析處理之后,就能提取較為完整準(zhǔn)確的目標(biāo)。
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
實(shí)驗(yàn)是在Microsoft Visual C++6.O環(huán)境下,基于OpenCV,使用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)的。視頻序列圖像選自實(shí)際拍攝的監(jiān)控錄像,提出的靜態(tài)背景下基于OpenCV的目標(biāo)跨線行為檢測(cè)方法,經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,當(dāng) 或 時(shí),施工處于危險(xiǎn)狀態(tài)。能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地自動(dòng)檢測(cè)出T梁處于危險(xiǎn)狀態(tài),自動(dòng)發(fā)出警報(bào),幫助施工人員及時(shí)有效地做出處理。
5智能化系統(tǒng)配置
智能化網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制管理系統(tǒng)由前端施工現(xiàn)場(chǎng)管理中心遠(yuǎn)程控制管理中心構(gòu)成,主要由攝像機(jī)、傳輸線、纜視頻服務(wù)器、硬盤(pán)錄像機(jī)、控制鍵盤(pán)、畫(huà)面處理器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)服務(wù)端軟件、顯示屏服務(wù)器、交換機(jī)、視頻解碼器等設(shè)備和軟件構(gòu)成。建筑工地前端設(shè)備是布置于塔吊、 井字架、施工電梯、中小型施工機(jī)械設(shè)備的攝像機(jī)因考慮到塔吊、井字架、施工電梯、中小型施工機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)幅度非常大安裝普通攝像機(jī)不能長(zhǎng)時(shí)間在此惡劣條件下工作,必須有針對(duì)性采用防震攝像機(jī)。建筑工地管理中心現(xiàn)場(chǎng)與遠(yuǎn)程控制管理中心連接開(kāi)通寬帶遠(yuǎn)程控制主機(jī)通過(guò)internet網(wǎng)并保證一定的帶寬運(yùn)行就可以將T梁的信息、數(shù)據(jù)、圖像接受。
參考文獻(xiàn):
劉碧珍應(yīng)用智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)建筑工程安全進(jìn)行遠(yuǎn)程控制管理建筑安全 2010年第4期
王均利 于克萍 大跨度橋梁懸臂澆筑綜合控制研究 工程力學(xué) 2002增刊
郭萍 論森林防火智能化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建 安防科技 200704
一、進(jìn)展情況
在“互聯(lián)網(wǎng)+”大形勢(shì)下,我局建筑工程實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)化管理工作穩(wěn)步推進(jìn),建立動(dòng)態(tài)反映施工現(xiàn)場(chǎng)一線作業(yè)人員實(shí)際情況的花名冊(cè)、考勤冊(cè)和工資冊(cè)等實(shí)名管理臺(tái)賬,做到施工現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)用工基本情況清、出勤記錄清、工資發(fā)放記錄清、進(jìn)出項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間清。及時(shí)掌握項(xiàng)目部管理人員在崗情況,落實(shí)優(yōu)先支付民工工資情況,實(shí)現(xiàn)清欠工作動(dòng)態(tài)管理。
目前,已進(jìn)入務(wù)工人員信息采集輸入階段,我局管轄范圍內(nèi)的25家在建工程中已有16家建筑施工企業(yè)安裝并網(wǎng)使用網(wǎng)絡(luò)考勤系統(tǒng),完成對(duì)3398名務(wù)工人員的個(gè)人基本信息采集工作。
二、相關(guān)做法
建筑工程實(shí)名制管理系統(tǒng)利用現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以構(gòu)建建筑企業(yè)實(shí)名制管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為重點(diǎn),以建設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)一線作業(yè)人員信息數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐,實(shí)施建筑工程實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)化管理。
自我局推進(jìn)建筑工程實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)化管理工作以來(lái),量較往年有了明顯減少。今年中秋、國(guó)慶兩節(jié)期間,我局農(nóng)民工工資件僅為4件,較往年有很大下降,且無(wú)群訪、集訪事件發(fā)生。春節(jié)前,由亙盛建設(shè)工程有限公司承建的縣金鼎華府人防地下室、C1-3、5-6#樓工程2015年春節(jié)期間因現(xiàn)場(chǎng)管理不規(guī)范導(dǎo)致出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問(wèn)題。我局立即要求該項(xiàng)目為網(wǎng)絡(luò)實(shí)名制管理試點(diǎn)單位,在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝考勤機(jī),實(shí)現(xiàn)建筑工地人員管理智能化,并匯總出勤狀況與信用平臺(tái)無(wú)縫對(duì)接,嚴(yán)格落實(shí)實(shí)名制網(wǎng)絡(luò)化管理規(guī)定,上報(bào)主管部門,為工人工資發(fā)放提供依據(jù),取得了良好的效果。
三、存在問(wèn)題
關(guān)鍵詞:輸電線路運(yùn)行;維護(hù);智能化
中圖分類號(hào): TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
電,又或者是電力,作為一種能源,在人們的生活和生產(chǎn)中發(fā)揮著重大的意義和作用,它是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要依靠的力量,它是一個(gè)民族起步的重要推動(dòng)力量。
伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展騰飛,對(duì)于用電量的日益增加,使得高壓輸電線路在我國(guó)得到了普遍的推廣與應(yīng)用。因高壓線路的自身特點(diǎn),所需要的環(huán)境與普通的配網(wǎng)線路有著根本的區(qū)別,所以就必須建立一套有效的體制,來(lái)保證輸電線路的運(yùn)行和維護(hù)問(wèn)題。
一、國(guó)內(nèi)電網(wǎng)項(xiàng)目管理的現(xiàn)狀
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國(guó)內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目管理進(jìn)入了黃金時(shí)期。以南方為例,過(guò)去八年來(lái),在廣東省的大力支持下,累計(jì)完成電網(wǎng)工程建設(shè)投資超過(guò)2000億元,500千伏、220千伏和110千伏新建輸變電項(xiàng)目從可研批復(fù)到竣工的建設(shè)周期分別為37個(gè)月、36個(gè)月和30個(gè)月,受益于社會(huì)主義體制集中精力辦大事的管理體制,國(guó)內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)周期明顯比國(guó)際水平短,建設(shè)周期僅為國(guó)際平均水平的一半左右。
傳統(tǒng)項(xiàng)目管理的方法,在高速建設(shè)的工程時(shí)期,暴露出不少問(wèn)題,工程項(xiàng)目管理面臨的形勢(shì)不容樂(lè)觀,隨著國(guó)家法制建設(shè)深入推進(jìn),相關(guān)法律法規(guī)逐步完善,執(zhí)法力度日益加大,對(duì)項(xiàng)目管理提出更高的要求。涉及到土地、環(huán)評(píng)等與各方利益關(guān)系密切的方面,市政規(guī)劃經(jīng)常變動(dòng),征地拆遷及青苗賠償協(xié)調(diào)難度大,項(xiàng)目管理的復(fù)雜性隨之提高;以征地青苗賠償、電磁輻射等各種理由阻止工程建設(shè)的事件逐漸增多,影響工程進(jìn)度。電網(wǎng)建設(shè)投資大、任務(wù)重、工期緊,工程安全質(zhì)量控制面臨新的考驗(yàn)。
二、輸電線路中常見(jiàn)的故障
1)由于輸電線路之間的線路是水平排列的,而且之間是間距也不是太大,而有時(shí)線路過(guò)于松弛,這就有可能導(dǎo)致線路碰撞而導(dǎo)致短路現(xiàn)象的發(fā)生,所以在施工中要嚴(yán)格把關(guān),而巡檢人員也要加大巡檢力度。
2)受地理環(huán)境及線路走廊通道的限制,我國(guó)一些輸電線路的建設(shè)是很不合理的,有的建設(shè)在綠化帶內(nèi),當(dāng)遇到大風(fēng)的時(shí)候,樹(shù)枝很容易折斷,并且掉落到線路之上,造成線路的故障跳閘現(xiàn)象發(fā)生。而有的一些人則是向?qū)Ь€上拋一些導(dǎo)電物體,這也有可能造成線路的短路。對(duì)于一些的跨越路段,一些大型的運(yùn)輸車,因其自身車廂裝貨超高的原因,有可能致使線路的短路或者是斷線的問(wèn)題的發(fā)生。一些建筑工地作業(yè)的吊車,也有可能會(huì)給輸電線路的安全運(yùn)行造成破壞。
3)輸電線路,是長(zhǎng)期在野外環(huán)境下作業(yè)的,因季節(jié)的不同,受到的自然劣化程度也不相同,但是輸電導(dǎo)線在長(zhǎng)期的暴露之下,因雷、雨、雪、霧、大風(fēng)等的原因,再加上大氣中一些有害化學(xué)物質(zhì)的侵襲,易造成輸電線路導(dǎo)線的自然災(zāi)害,和絕緣子絕緣強(qiáng)度降低等等問(wèn)題,都會(huì)給輸電線路的安全運(yùn)行帶來(lái)很大的負(fù)面影響。所以相關(guān)的巡檢人員在巡檢時(shí),這些問(wèn)題應(yīng)該著重的重視。
4)絕緣緣子的損壞,絕緣緣子的問(wèn)題是不忽視的重要的問(wèn)題,絕緣是為了安全,如果說(shuō)絕緣緣子損壞了,那么勢(shì)必會(huì)造成電力的流失以及對(duì)巡檢人員生命的威脅。
三、輸電線路運(yùn)行、維護(hù)智能化的必要性
輸電線路是長(zhǎng)期在野外環(huán)境下運(yùn)行的,所以輸電線路的安全問(wèn)題,很容易受到自然環(huán)境和人為破壞因素的影響。而在輸電線路的運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)各種可能,而這些都是能夠?qū)旊娋€路的安全有效運(yùn)行,有著很大的影響。為了提高輸電線路的安全水平,就必須建立健全一套專門的線路安全保障制度,這套制度的建立,是依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和手法,來(lái)對(duì)輸電線路的運(yùn)行,進(jìn)行科學(xué)的有效的檢測(cè),通過(guò)各種信息和處理方案,來(lái)保證輸電線路運(yùn)行、維護(hù)智能化。
3.1增加輸電線路的安全性
由于輸電線路是在野外環(huán)境下工作的,由于線路的自身的能有有限,當(dāng)面對(duì)極其惡劣的天氣的時(shí)候,很有可能會(huì)發(fā)生故障,不能使輸電線路有效的工作,所以建立輸電線路運(yùn)行、維護(hù)智能化的體系,就可以根據(jù)事故進(jìn)行診斷、預(yù)警、定位。通過(guò)這些方法才能夠保證電力的有效的不間斷的供應(yīng)。
3.2提高輸電線路實(shí)用性
通過(guò)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù),綜合大量的信息和數(shù)據(jù),進(jìn)行整理和分析。用來(lái)總結(jié)出提高輸電線路運(yùn)行效率的方法,通過(guò)對(duì)線路的大修、技改等種種有益的方法,來(lái)減少輸電途中電力的損耗和輸電線路的造價(jià)。
3.3加強(qiáng)輸電線路的信息建設(shè)
輸電線路信息化的建設(shè),是以后能否保證輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行的必備的條件。輸電系統(tǒng)的智能化建設(shè),可以通過(guò)定位系統(tǒng)的研發(fā)、通信技術(shù)的改進(jìn)、傳感信息的增強(qiáng)等來(lái)對(duì)輸電線路進(jìn)行有效的改革。從而確保輸電線路能夠持續(xù)的供電。
3.4對(duì)環(huán)境保護(hù)可以起到有利的作用
輸電線路運(yùn)行的智能化建設(shè),可以使得輸電線路能夠更安全更有效的進(jìn)行。同時(shí),一些輸電線路問(wèn)題上的改進(jìn),可以大大的提高輸電系統(tǒng)的輸電效率,使得輸電線路輸電時(shí)的損失減少,這樣就可以減少輸電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),對(duì)建筑的材料可以減少,同時(shí)對(duì)土地的征用也會(huì)變少。有利于環(huán)境的保護(hù)。
四、輸電線路運(yùn)行、維護(hù)智能化方法
4.1建立輸電線路智能化管理系統(tǒng)
輸電線路智能化管理系統(tǒng),可以把線路的有關(guān)信息有效的結(jié)合起來(lái),通過(guò)不斷優(yōu)化運(yùn)行中的信息和參數(shù),來(lái)保證輸電線路運(yùn)行的正?;?/p>
4.2建立輸電線路智能化的信息處理平臺(tái)
輸電線路智能化信息處理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)實(shí)輸電線路運(yùn)行、維護(hù)智能化的基礎(chǔ)和保證。這樣的一個(gè)信息化的平臺(tái)的建立,可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的共享,便于實(shí)現(xiàn)輸電線路動(dòng)態(tài)監(jiān)控,用以更好的來(lái)提高和保證輸電線路運(yùn)行和維修的智能化水平。
4.3建立快速的應(yīng)急體制
輸電線路是長(zhǎng)期暴露在野外的環(huán)境中的,由于在野外的環(huán)境中的運(yùn)行,要受到周邊環(huán)境的影響、和氣候等多方面的原因,隨時(shí)隨地都有可能發(fā)生突發(fā)性的事件。所以建立一套快速的應(yīng)急體制,來(lái)預(yù)防、處理各種情況引發(fā)的突發(fā)的事件所帶來(lái)的危害,及時(shí)的保證輸電線路供應(yīng)的安全,來(lái)保證電力的供應(yīng)。在應(yīng)用各種科技手段管理輸電線路的同時(shí),有效的應(yīng)急方案體制的建立,也是輸電線路運(yùn)行、維修智能化的一個(gè)重要體現(xiàn)。
4.4建立輸電線路的有效監(jiān)控系統(tǒng)
輸電線路的監(jiān)控系統(tǒng),可以說(shuō)是各個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一的結(jié)合,它所包括的監(jiān)控對(duì)象是五花八門的,只有這一系統(tǒng)的有效的應(yīng)用,才能夠及時(shí)的處理各種信息,通過(guò)對(duì)這些信息的綜合的有效的處理,來(lái)獲得各方面的重要信息,用來(lái)實(shí)現(xiàn)災(zāi)害的提前預(yù)警,及時(shí)的決策等等來(lái)提供有力的依據(jù)和有效的分析,為制定輸電線路、維護(hù)智能化提供技術(shù)支持和幫助。
4.5建立有效的巡檢系統(tǒng)
輸電線路的智能巡檢系統(tǒng),就是研發(fā)專業(yè)的GPS應(yīng)用軟件和GIS應(yīng)用軟件,通過(guò)GPS定位系統(tǒng)的的自動(dòng)定位,來(lái)實(shí)現(xiàn)巡檢的預(yù)警與監(jiān)控,通過(guò)對(duì)線路的巡檢與管理,來(lái)保證輸電線路的有效的安全運(yùn)行。
五、結(jié)語(yǔ)
輸電線路的安全有效的運(yùn)行,供電系統(tǒng)的最主要的任務(wù)與職責(zé)。電力不僅僅是工業(yè)發(fā)展的最大需求因素,也是一個(gè)國(guó)家能否更好發(fā)展的最大的外因。因此,電力的正常供應(yīng)問(wèn)題,就是一項(xiàng)重點(diǎn)。能否保證電力的正常供應(yīng),如何保證電力的正常供應(yīng),這是供電部門值得探討的問(wèn)題。輸電線路除了要正常的運(yùn)行供電以外,還要有相關(guān)的維護(hù),沒(méi)有故障是的檢巡,對(duì)事故的處理措施等等問(wèn)題都是我們值得去考慮的。如何通過(guò)現(xiàn)代化的技術(shù)手段,來(lái)改進(jìn)和完善輸電線路運(yùn)行、維修智能化的這一問(wèn)題,是我們今后的工作重點(diǎn)。通過(guò)自主研發(fā)和吸取國(guó)外的先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù),力爭(zhēng)使我國(guó)的線路運(yùn)行、維修智能化水平達(dá)到領(lǐng)先成果。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭福斌,輸電線路設(shè)備檔案動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)應(yīng)用與探究[M].2009(5).
我們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析,系統(tǒng)具有可升級(jí)性和可擴(kuò)容性;系統(tǒng)具有可設(shè)置性,管理人員可根據(jù)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置;可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)視;系統(tǒng)基于B/S體系構(gòu)成;視頻碼率連續(xù)可調(diào),幀率連續(xù)可調(diào),音頻碼率可調(diào);系統(tǒng)支持多種協(xié)議(TCP/IP,ARP,ICMP,FTP,DHCP,HTTP,PPPOE,DNS,組播);中心可進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻預(yù)覽、配置、控制;能實(shí)時(shí)疊加建筑工地相關(guān)信息,工人工作狀態(tài),以及與其他設(shè)備的連接。通過(guò)建立數(shù)字化視頻系統(tǒng)同網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系可以清楚了解現(xiàn)場(chǎng)的情況實(shí)施全方位的監(jiān)管,這樣給投資方減少投入資本,節(jié)省人力物力。監(jiān)管部門可以通過(guò)INTERNET網(wǎng)絡(luò)客戶端看見(jiàn)公路施工情況和實(shí)時(shí)畫(huà)面,對(duì)工地進(jìn)行有效的安全管理,保證監(jiān)控圖像實(shí)時(shí)回傳并且保存在監(jiān)管部門服務(wù)器上,公路工地監(jiān)控復(fù)雜性要求必須使用移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò),攝像機(jī)使用三星600線30倍變焦寬動(dòng)態(tài)低照度的高速球,要能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)推進(jìn)(需要移動(dòng)樹(shù)桿)全部供電通過(guò)太陽(yáng)能供電。
控制中心一般既可以采用公網(wǎng)接入,也可以采用虛擬專網(wǎng)接入。兩者具有明顯的區(qū)別。無(wú)論采用哪種接入方式,一般均建議采用2M-10M專線接入。采用虛擬專網(wǎng)接入明顯優(yōu)于公網(wǎng)接入,因?yàn)楣W(wǎng)接入就要求控制中心的服務(wù)器必須有公網(wǎng)地址,采用虛擬專網(wǎng)接入,相對(duì)較靈活但是需要有由申請(qǐng)專門的SIM卡撥入用戶名和密碼采用這種接入方式系統(tǒng)較安全保密性好。相關(guān)監(jiān)管部門對(duì)公路建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)管,因公路工地所處位置偏遠(yuǎn)面積較大,相關(guān)部分要是派工作人員親自去現(xiàn)場(chǎng)考察要花費(fèi)大量的人力物力,通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與工地總部連接可以清楚的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況;系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備及用戶信息進(jìn)行綜合管理。將整個(gè)系統(tǒng)的管理、維護(hù)工作集中到一臺(tái)服務(wù)器。通過(guò)該系統(tǒng)工作人員利用遠(yuǎn)程監(jiān)控時(shí)刻控制設(shè)備的運(yùn)行狀況,及時(shí)出現(xiàn)故障,也不用親臨現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)修改相關(guān)參數(shù)即可完成維修工作,這樣與傳統(tǒng)的人工檢測(cè)節(jié)省大量的時(shí)間和資金投入。
2系統(tǒng)應(yīng)用分析
為應(yīng)用的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示各種信號(hào)源的畫(huà)面在將以上基于3G網(wǎng)絡(luò)的交互式監(jiān)控體系應(yīng)用于項(xiàng)目日常質(zhì)量、進(jìn)度工作,取得了良好的效果。項(xiàng)目比預(yù)計(jì)工期提前2個(gè)月,通過(guò)交互式監(jiān)控體系發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患20余處,均進(jìn)行了整改,質(zhì)量驗(yàn)收合格率達(dá)到100%。更值得指出的是,和同省近似路段相比,該項(xiàng)目管理人員節(jié)約30%,且項(xiàng)目資料完整。而利用3G建設(shè)交互式監(jiān)控體系僅投入50余萬(wàn)元。這充分說(shuō)明了基于3G網(wǎng)絡(luò)的交互式監(jiān)控體系高效、便捷、少投入的特點(diǎn)。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞:半干式制砂技術(shù);高品質(zhì)環(huán)保砂石;深化研究
中圖分類號(hào):C29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1綠色環(huán)保及建筑市場(chǎng)的需要
綠色建造技術(shù)被列入了國(guó)家“十一五”的發(fā)展綱要中,國(guó)家重視綠色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,綠色建造涵蓋了產(chǎn)品生命周期從產(chǎn)品的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工生產(chǎn)、使用運(yùn)行、廢棄處置全過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的環(huán)境及資源所涉及的內(nèi)容,主要包括綠色選址、綠色資源、綠色生產(chǎn)、綠色產(chǎn)品。所以在設(shè)計(jì)及施工階段就必須從礦山開(kāi)采、資源利用、能源消耗、粉塵、噪音、廢水處理回收利用等多方面全方位進(jìn)行綠色建造。
我國(guó)因環(huán)保與生態(tài)建設(shè)的需要,《中華人民共和國(guó)環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》于2003年9月1日起施行,隨著國(guó)家限制天然砂石料的開(kāi)采使用,可供合法開(kāi)采的天然砂越來(lái)越少,建筑業(yè)用砂需求有較大缺口,基本是靠小砂石加工廠生產(chǎn),除水電、核電有專業(yè)的施工隊(duì)伍負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建設(shè)、運(yùn)行外,其他行業(yè)還沒(méi)有形成專業(yè)化生產(chǎn),而鐵路、機(jī)場(chǎng)的主要結(jié)構(gòu)部分的砼還依然采用天然砂石料,因受建筑工地及天然砂石開(kāi)采的限制,往往1t天然砂運(yùn)到建筑工地時(shí),運(yùn)費(fèi)已是砂價(jià)的6~12倍。而我國(guó)天然砂的再生資源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足于當(dāng)?shù)亟ㄖ袌?chǎng)的需求量,因供大于求,價(jià)格的快速增長(zhǎng),大大加重了建筑業(yè)生產(chǎn)成本。
而航空機(jī)場(chǎng)跑道、鐵路及高速鐵路工程、公路重要橋梁高性能砼的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有放開(kāi)對(duì)人工砂石的使用,就其原因是市場(chǎng)上缺乏高品質(zhì)的人工砂石料,特別是對(duì)高品質(zhì)砼的人工砂石需求更是建筑業(yè)界普遍關(guān)注的問(wèn)題。
高品質(zhì)的人工制砂綠色環(huán)保技術(shù)是指在提高生產(chǎn)效率或優(yōu)化產(chǎn)品效果的同時(shí),又能減少資源和能源消耗率,減輕污染環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)。
2水電與建筑業(yè)對(duì)人工砂石的品質(zhì)要求
2.1 水電建設(shè)工程對(duì)人工砂石骨料的質(zhì)量要求
水電工程用量較大的砼有大壩常態(tài)砼、大壩碾壓砼、大壩反濾料、水工建筑物抗沖磨防空蝕砼等。其中大壩常態(tài)的碾壓砼強(qiáng)度雖然不高,按建筑業(yè)用砂分屬Ⅲ類,但因其水工建筑物的特性,即混凝土的和易性、保水性、密實(shí)性、抗?jié)B性、防裂性、溫度收縮、耐久性等力學(xué)指標(biāo),而大壩碾壓砼中的石粉含量要求是沒(méi)有一個(gè)天然砂場(chǎng)能滿足要求的,大壩反濾料的連續(xù)級(jí)配Ⅰ反、Ⅱ反對(duì)砂的不同需要量等,都對(duì)人工砂提出了較高的品質(zhì)要求,水電砼用細(xì)骨料(砂)試驗(yàn)指標(biāo)與規(guī)范質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表1。
2.2 建筑工程對(duì)高品質(zhì)人工砂的質(zhì)量需求
航空機(jī)場(chǎng)跑道、鐵路及高速鐵路工程、公路重要橋梁高性能砼是在原GB/T 14684-2001《建筑用砂規(guī)范》的基礎(chǔ)上根據(jù)各行業(yè)設(shè)計(jì)要求的不同而調(diào)整了其中的指標(biāo)。
表1水電砼用細(xì)骨料(砂)試驗(yàn)指標(biāo)與規(guī)范質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比表
2.3建筑工程對(duì)高品質(zhì)人工骨料的需求
表2粗骨料的有害物質(zhì)含量限值
粗骨料應(yīng)采用二級(jí)或多級(jí)級(jí)配,其松散堆積密度應(yīng)大于1500kg/m3,緊密空隙率宜(應(yīng))小于40%,吸水率應(yīng)小于2%(用于干濕交替或凍融破壞環(huán)境條件下的混凝土應(yīng)小于1%)。
不同行業(yè)對(duì)人工砂石骨料的技術(shù)質(zhì)量要求也是不同的,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①骨料分級(jí)不同;②對(duì)骨料中針片狀含量的要求不同;③骨料中連續(xù)級(jí)配監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)不同。
3半干式制砂工藝的特點(diǎn)
半干式制砂技術(shù)是在整個(gè)工藝流程的生產(chǎn)過(guò)程中全面的考慮節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、智能優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)理念。
3.1 以破代磨、多破少磨
半干式制砂工藝技術(shù)主張以破代磨,多破少磨的設(shè)計(jì)思路。通過(guò)應(yīng)用半干式制砂工藝技術(shù),在達(dá)到或優(yōu)于人工制砂骨料質(zhì)量要求的同時(shí),摒棄或部分摒棄一些傳統(tǒng)且高能耗的制砂設(shè)備。
對(duì)于巖石的磨蝕性偏低,功指數(shù)Wi適中的巖石,常采用三段破碎工藝。粗碎采用開(kāi)路生產(chǎn),常用的一次破碎設(shè)備有:旋回破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī),采用開(kāi)路生產(chǎn)。中碎采用閉路生產(chǎn),常用的二次破碎設(shè)備有:反擊式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī);制砂三次破碎設(shè)備有石打鐵立軸式破碎機(jī),制砂環(huán)節(jié)配高頻雙層篩分機(jī)將3-5mm的粗粒料進(jìn)入調(diào)整石打鐵立軸式破碎機(jī)形成開(kāi)路生產(chǎn)便可獲得優(yōu)質(zhì)的成品砂。
3.2前濕后干、干濕混合
毛料含泥量大于2%的巖石,在中碎前的半成品料源須充分沖洗,使骨料中不含泥或其它有害物質(zhì),在中碎、細(xì)碎過(guò)程中采用半干式生產(chǎn)。
3.3智能節(jié)能
自動(dòng)化控制是將其工藝流程控制與生產(chǎn)性試驗(yàn)調(diào)整修正的參數(shù)輸入中控系統(tǒng),中國(guó)水電九局研發(fā)的“半干式制砂智能化控制技術(shù)”,不僅可以使破碎設(shè)備處于最佳運(yùn)行和自我保護(hù)狀態(tài),而且還可以和給料設(shè)備、給水、高頻篩分連鎖,使工藝流程中的設(shè)備總是處于滿負(fù)荷運(yùn)行。嚴(yán)格控制生產(chǎn)過(guò)程中各環(huán)節(jié)的用水需求,加入適量水可控制破碎過(guò)程中粉塵揚(yáng)棄到大氣中,節(jié)能重點(diǎn)是:水、電、磨耗件,設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行及利用率。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,加和不加自動(dòng)化控制系統(tǒng),可以使破碎機(jī)的效率相差20%~30%。
3.4 綠色環(huán)保
砂石加工系統(tǒng)的綠色環(huán)保工程,根據(jù)不同巖性,在充分了解國(guó)際國(guó)內(nèi)破碎加工設(shè)備的性能和優(yōu)缺點(diǎn)及適應(yīng)性后,采用較先進(jìn)的優(yōu)質(zhì)設(shè)備配置,降低原材料的耗損量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
從設(shè)計(jì)開(kāi)始遵照“環(huán)境安全”的原則,從設(shè)計(jì)總圖布置,單體造型,平面布置,給水排水,降噪、除塵、噪音小于80db,空氣中粉塵全是小于30mg/m3,開(kāi)發(fā)使用節(jié)能和環(huán)境友好的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝流程,工廠化生產(chǎn)、綠化空地、硬化通道,骨料和人工砂不需要二次脫水,便為合格產(chǎn)品,砂石含水率控制在3%~4%之間,骨料含水率小于1%,不產(chǎn)生粉塵,實(shí)現(xiàn)綠色的制造過(guò)程。
4半干式制砂工藝技術(shù)在國(guó)內(nèi)水電市場(chǎng)的應(yīng)用
4.1 半干式制砂技術(shù)建設(shè)的人工砂石系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表
半干式制砂技術(shù)建設(shè)的人工砂石系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表3。
4.2在建的沙沱水電站人工砂石系統(tǒng)
沙沱水電站是烏江干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)方案中的第九級(jí),總裝機(jī)容量1120MW;沙沱水電站大壩屬碾壓混凝土重力壩,工程總計(jì)有混凝土270.8萬(wàn)m3,其中常態(tài)混凝土119.73萬(wàn)m3,碾壓混凝土151.07萬(wàn)m3,砂石加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模為粗碎處理能力1500t/h,成品骨料生產(chǎn)能力為1150t/h,共需制備砂石骨料約595.76×104t,其中碎石(特大石、大石、中石、小石)387.24×104t,砂208.52×104t。滿足沙沱水電站高峰月澆筑強(qiáng)度15萬(wàn)m³萬(wàn)混凝土所需的砂石骨料。
表3半干式制砂技術(shù)建設(shè)的人工砂石系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表
礦山巖石結(jié)構(gòu):茅口組O1h厚層、中厚層灰?guī)r,含少量燧石結(jié)核和條帶;O1t 地層中厚白云質(zhì)灰?guī)r,含少量燧石團(tuán)塊;巖石濕抗壓強(qiáng)度為90~110MPa。巖層產(chǎn)狀N50°E,NW∠7°~N30°W,NE∠10°。采料范圍內(nèi)包括f1、f2兩條斷層;夾層主要有J4,瘤狀泥灰?guī)r夾泥巖,厚1.8m;裂隙兩組,以方解石脈膠結(jié)為主。溶蝕深度約8m,弱風(fēng)化深度與強(qiáng)溶蝕底界相當(dāng)。
4.2.1沙沱水電站砂石加工系統(tǒng)流程
沙沱水電站砂石加工系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。
圖1沙沱水電站砂石加工系統(tǒng)流程簡(jiǎn)圖
4.2.2沙沱砂石系統(tǒng)的成品砂石質(zhì)量指標(biāo)
沙沱水電站砂石加工系統(tǒng)2007年4月投產(chǎn),現(xiàn)正利用壩肩開(kāi)挖料進(jìn)行生產(chǎn),經(jīng)過(guò)多次調(diào)試,系統(tǒng)成品骨料質(zhì)量已趨于穩(wěn)定,主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4。
表4成品粗骨料主要技術(shù)指標(biāo)
4.2.7綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的實(shí)測(cè)指標(biāo)
沙沱水電站砂石系統(tǒng)采用的是半干式制砂工藝,生產(chǎn)廢水的排放指標(biāo)SS≤150mg/L,回收率≥85%,生產(chǎn)噪音≤85dB,空氣中的粉塵含量≤28mg/m3。
5結(jié)語(yǔ)
防止施工用水污染原河流勢(shì)在必行。濕法制砂沿用棒磨機(jī)制砂所排放的大量粉泥會(huì)導(dǎo)致河流的嚴(yán)重環(huán)境污染,要解決粉泥污染投入的費(fèi)用很大;而干法制砂,當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模大于200t/h時(shí),粉塵污染環(huán)境的治理費(fèi)用往往將大于制砂成本。故砂石系統(tǒng)需要對(duì)制砂工藝進(jìn)行研究,采用先進(jìn)的制砂工藝解決砂石骨料加工中的資源利用、能源消耗、粉塵、噪音、人工砂分級(jí)、細(xì)度模數(shù)及石粉含量問(wèn)題;粉砂、廢水的回收利用及粉砂的脫水問(wèn)題;砂石生產(chǎn)的粉塵控制問(wèn)題;同時(shí),進(jìn)一步研究新的石粉回收工藝,提高石粉的回收率,既要改善碾壓混凝土性能,達(dá)到節(jié)能降耗,又要解決環(huán)境保護(hù)問(wèn)題,
半干式制砂技術(shù)應(yīng)用于石灰?guī)r、玄武巖、砂巖已有成功事例,說(shuō)明應(yīng)用范圍較廣,近幾年來(lái)我公司結(jié)合工程實(shí)例作了大量的工藝試驗(yàn)與砂石品質(zhì)試驗(yàn)研究工作,認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保應(yīng)首選半干式制砂工藝技術(shù),特別是在沙沱水電站曾對(duì)石灰?guī)r進(jìn)行的“半干式制砂智能化控制技術(shù)”的深化研究取得實(shí)效性成果,為高品質(zhì)人工砂石生產(chǎn)提供了較充分的理論基礎(chǔ)依據(jù)。