傾角傳感器助力建筑施工過程監(jiān)測(cè)

在武漢京東方項(xiàng)目建設(shè)施工中，通過在建筑工地內(nèi)遍布探頭和傳感器，實(shí)現(xiàn)了建筑施工過程的智能預(yù)警和控制。其中，在高支模無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和塔吊防碰撞系統(tǒng)中，傾角傳感器都有著重要應(yīng)用。

在由中建三局一公司建造的全球世代線最高尺寸、最大工藝、難度最大的生產(chǎn)中國(guó)屏的超級(jí)廠房施工建設(shè)過程中，中建三局一公司研發(fā)了新型智慧建造系統(tǒng)平臺(tái)，運(yùn)用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，在建筑工地內(nèi)遍布探頭和傳感器，實(shí)現(xiàn)了建筑施工過程的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、智能分析、智能預(yù)警和智能化控制。這其中，便不乏傾角傳感器的重要應(yīng)用。

武漢京東方項(xiàng)目正在加緊建設(shè)

應(yīng)用場(chǎng)景一：高支模無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

作為世界最大混凝土框架單體超級(jí)廠房，中建三局一公司承建的這座主廠房，用鋼材量相當(dāng)于3個(gè)埃菲爾鐵塔。在施工時(shí)，長(zhǎng)2.4米、寬1.3米、厚0.2米的高大板是支撐廠房結(jié)構(gòu)的核心部分，厚重的高大板澆筑，需要嚴(yán)格精密的施工技術(shù)，否則容易因?yàn)榧荏w承重不足發(fā)生坍塌危險(xiǎn)。

對(duì)此，項(xiàng)目首次引進(jìn)“智能化高支模無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，應(yīng)用于高大板澆筑，將檢測(cè)設(shè)備固定在高大板下方的高支模盤扣架體上，通過9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的27個(gè)傳感器，分別實(shí)時(shí)測(cè)量高大板架體沉降和位移，架體傾斜角度和承重力度，實(shí)現(xiàn)科學(xué)精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。當(dāng)監(jiān)測(cè)范圍超出設(shè)定的預(yù)警值后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)反饋到電腦終端及時(shí)預(yù)警，項(xiàng)目即刻疏散員工暫停施工及時(shí)整改保障安全。

智能化高支模無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖

目前，常見的高支模變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通常由傳感器、智能數(shù)據(jù)采集儀、報(bào)警器及監(jiān)測(cè)軟件組成，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高大模板支撐系統(tǒng)的模板沉降，支架變形和立桿軸力，實(shí)現(xiàn)高支模施工安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超限預(yù)警和危險(xiǎn)報(bào)警功能。其中，通過采用位移傳感器、傾角傳感器、軸壓傳感器等，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)模板沉降、立桿軸力、水平桿傾角等多種被測(cè)量，并根據(jù)設(shè)計(jì)設(shè)定各參數(shù)的報(bào)警閥值。當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過閥值，報(bào)警器會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光、短信報(bào)警。

圖為塔機(jī)模型，可模擬工程項(xiàng)目上塔吊相互協(xié)作，規(guī)避碰撞。

應(yīng)用場(chǎng)景二：塔吊防碰撞系統(tǒng)

此外，在武漢京東方項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)，35臺(tái)塔吊高低錯(cuò)落，互相交織，高峰時(shí)每天要起吊1300余次。這么多塔吊，如何防止吊臂與吊臂發(fā)生碰撞？對(duì)此，中建三局一公司設(shè)計(jì)了一套智慧塔吊系統(tǒng)。

防碰撞系統(tǒng)示意圖

在該系統(tǒng)中，設(shè)置了防碰撞子系統(tǒng)，通過內(nèi)置制動(dòng)控制的黑匣子，角度、幅度、風(fēng)速、傾角傳感器和無線通信模塊、地面遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)，來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)塔吊各部件的位置狀態(tài)、荷載物的重量及作業(yè)區(qū)風(fēng)速風(fēng)向。當(dāng)傾斜角度過大、風(fēng)速超過限定值、交叉作業(yè)時(shí)，相臨塔吊距離小于報(bào)警設(shè)定間距時(shí)，塔吊會(huì)自動(dòng)報(bào)警，進(jìn)而緊急“剎車”，確保塔吊安全。