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倾角传感器在国内超级厂房施工监测中的应用

今年10月,由中建三局一公司建造的全球世代线最高尺寸最大工艺难度最大的生产中国屏的超级厂房——武汉10.5代线液晶显示器件项目主厂房即将封顶。在此次施工建设过程中,中建三局一公司研发了新型智慧建造系统平台,运用BIM、物联网、大数据、人工智能、虚拟现实等技术,在建筑工地内遍布探头和传感器,实现了建筑施工过程的数据自动采集、智能分析、智能预警和智能化控制。这其中,便不乏倾角传感器的重要应用。

 

武汉京东方项目正在加紧建设,资料图


应用场景一:高支模无线监测系统

作为世界最大混凝土框架单体超级厂房,中建三局一公司承建的这座主厂房,用钢材量相当于3个埃菲尔铁塔。在施工时,长2.4米、宽1.3米、厚0.2米的高大板是支撑厂房结构的核心部分,厚重的高大板浇筑,需要严格精密的施工技术,否则容易因为架体承重不足发生坍塌危险。

对此,项目首次引进“智能化高支模无线监测系统”,应用于高大板浇筑,将检测设备固定在高大板下方的高支模盘扣架体上,通过9个监测点的27个传感器,分别实时测量高大板架体沉降和位移,架体倾斜角度和承重力度,实现科学精准监测。当监测范围超出设定的预警值后,系统会自动反馈到电脑终端及时预警,项目即刻疏散员工暂停施工及时整改保障安全。

 

智能化高支模无线监测系统示意图,资料图


目前,常见的高支模变形监测系统,通常由传感器、智能数据采集仪、报警器及监测软件组成,用于实时监测高大模板支撑系统的模板沉降,支架变形和立杆轴力,实现高支模施工安全的实时监测、超限预警和危险报警功能。其中,通过采用位移传感器、倾角传感器、轴压传感器等,能够实时监测模板沉降、立杆轴力、水平杆倾角等多种被测量,并根据设计设定各参数的报警阀值。当监测值超过阀值,报警器会自动发出声光、短信报警。

 

图为塔机模型,可模拟工程项目上塔吊相互协作,规避碰撞。资料图


应用场景二:塔吊防碰撞系统

此外,在武汉京东方项目施工现场,35台塔吊高低错落,互相交织,高峰时每天要起吊1300余次。这么多塔吊,如何防止吊臂与吊臂发生碰撞?对此,中建三局一公司设计了一套智慧塔吊系统。

 

塔吊防碰撞系统示意图,资料图


在该系统中,设置了防碰撞子系统,通过内置制动控制的黑匣子,角度、幅度、风速、倾角传感器和无线通信模块、地面远程监控平台,来实时监测塔吊各部件的位置状态、荷载物的重量及作业区风速风向。当倾斜角度过大、风速超过限定值、交叉作业时,相临塔吊距离小于报警设定间距时,塔吊会自动报警,进而紧急“刹车”,确保塔吊安全。

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