水利水电施工现场的环境实时监测数据通过采集施工现场的PM值、风速、湿度、温度、噪声、总悬浮颗粒物TSP等数据,实时分析施工现场的噪声、PM值、TSP等超标值,并进行报警和统计;同时按天、月、年等时间维度对不同参数进行趋势分析,形成数据分析报表,为后期数据决策提供支撑。1. 数据来源
通过采集施工现场的PM值、风速、湿度、温度、噪声、总悬浮颗粒物TSP等数据;
2. 数据处理
在监控系统中设置PM2.5、PM10、风速、湿度、温度、噪声、TSP等不同参数预警值,其中湿度、温度、噪声是直接采集获得的,其它参数通过以下公式分析:
(1)风速υ
υ^2γ=2λ/R,其中γ为空气重度,R为摩阻,λ为摩阻系数,可取0.09;
(2)施工现场的PM2.5、PM10、TSP浓度
PM10浓度:C1=A1/(ε*L1),PM2.5浓度:C2=A2/(ε*L2),TSP浓度C3=A3/(ε*L3),
其中ε为摩尔吸光系数,L1、L2和L3分别为对应参数PM10、PM2.5、TSP吸光溶液的厚度,C1、C2和C3分别为对应参数PM10、PM2.5、TSP的光度;
3. 数据应用
采用多通道实时独立对比方法,将对应参数预警值与实时采集数据进行对比分析,对超幅度进行预警或限位;同时监控系统对采集的多通道数据进行储存、检测,按天、周、月等时间维度进行趋势分析,形成数据分析报表,为后期数据决策提高支撑。
混凝土高支模状态管理数据通过采集位置、实际高度、模板受压、支架水平位移及轴力等数据,实时分析计算倾斜度、位移、模型沉降、等运行数据,实时分析对立杆倾斜角度、模板沉降、支架水平位移及组成均荷载,并对上述参数进行实时预警,及时发现潜在的安全隐患,通过声光报警器进行预警、报警,并采取相应的措施避免事故发生。1.数据来源 在施工现场安装终端控制仪、综合分析仪、无线倾角计、无线位移计、无线荷重传感器、无线声光报警器等设备,采集位置、实际高度、模板受压、支架水平位移及轴力等数据。 2.数据处理 混凝土高支模的状态通过其工作时的倾斜角度、模型沉降、位移以及荷载的组成均荷载等参数,来判断其工作状态是否正常; 2.1在系统中设置倾斜角度、模型沉降、位移等数据结合实时分析荷载的组成均荷载的参数预警值; 2.2通过采集的数据,分析混凝土高支模的倾斜角度、模型沉降、位移,采用以下公式实时分析荷载的组成均荷载Q=(25h+a+w)*i 其中Q为荷载的组成均荷载,h为高支模的板厚,a为模板木方的自重,w为施工均布活荷载,i为分项系数。 2.3 将上述分析数据采用多通道实时独立对比方法,将对应参数预警值与实时采集数据进行对比分析; 3.数据应用 通过上述分析计算实现对立杆倾斜、模板沉降、支架水平位移及轴力的实时预警,及时发现潜在的安全隐患,通过声光报警器进行预警、报警,并采取相应的措施避免事故发生。
施工现场水雨情实时监测数据通过采集水利水电施工现场水位数据,并实时分析管理和监控水位、降水量、水流量等参数,进行施工现场异常数据报警,并结合定期监测数据,对施工现场的水位状态进行预判,以便于精准掌握水利水电施工现场的水雨情状况。1.数据来源 根据不同水利水电施工现场的具体情况,在监控系统中采集现场水位、流量、降雨高度等数据; 2.数据处理及应用 根据降雨高度对降雨量进行计算降雨量φ=hr²/6000(h为降雨高度cm、r为监测器半径cm,φ为降雨量mm),实现实时分析和监控水位、降雨量、水流量等参数计算预警值,当出现异常数据时进行报警提示;同时分析数据以发现潜在的规律和趋势,对水利水电施工现场进行预判,以及时发现和处理水利水电施工现场问题;最后将处理后的数据以图表、表格、地图等形式展示出来,以便于用户更直观地了解现场情况。
智能灌浆分析数据通过采集进浆流速、进水流速、压力、换浆次数等数据,在灌浆过程中实时分析水灰比,提升灌浆过程管理和成果统计效率,保证灌浆质量,实现了对裂隙冲洗、压水、配 浆、变浆、灌浆和封孔等全过程智能控制。1.数据来源 通过在灌浆单元机上安装压力传感器、流量传感器、密度传感器、温度传感器、抬动传感器等监测设备,采集进浆流速、进水流速、压力、水量、水泥量等数据; 2.数据处理及应用 根据上述采集数据,采用配浆控制算法计算出水灰比(水量G/水泥量Q=水灰比L),通过在灌浆过程中实时分析水灰比,提升灌浆过程管理和成果统计效率,保证灌浆质量,用于灌浆施工过程信息监控和异常情况录入、灌浆过程数据实时监控、灌浆设备调拨维护在线查询、灌浆成果防伪查询、设备位置和轨迹在线查询等,实现灌浆现场业务便捷化、移动化、扁平化管理。
隧洞施工现场氧气分析数据通过采集隧洞内氧气气体的检测值(分子量),分析隧洞内单位范围内的气体浓度,实现隧洞施工现场内氧气浓度的预警及报警,保障隧洞内施工人员的人身安全。通过实时上传的监测数据计算出单位范围内气体浓度,实现隧洞现场内气体的预警及报警,具体过程如下: (1)数据采集:实时检测隧洞施工现场的氧气,因传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应:ZrO2+O2→2ZrO+2e- ZrO+H2O→ZrO2+2H+ +2e1 (2)数据处理:化学反应中的2e-为内部产生电流,氧气浓度根据c=i*δ/Z*F*S*D公式计算隧洞施工现场的氧气浓度;(氧气浓度 (c)、电子转移数(Z) 、法拉第常数(F).气体扩散面积(S)、扩散系数(D) 和扩散层厚度(δ) 均为常数、极限扩散电流(i)) (3)将上述氧气浓度与系统中预先设置的预警值相比较,实现隧洞现场内氧气浓度的实时预警及报警。 (4)同时可根据采集所得的数据按天、月、年等时间维度进行趋势分析,形成安全报表数据。
摊铺厚度管理数据通过采集摊铺机行驶速度、摊铺长度、推平高度等数据,分析计算得到摊铺机在图纸中的位置并且画出轨迹、以及每个位置的仰角和摊铺宽度,并且在大坝仓面施工数字地图上可视化显示,同时实时自动计算和统计仓面任意位置处的摊铺平整度、摊铺高程、摊铺面积等,摊铺机引导系统的使用可以大大提高大坝摊铺的平整度和铺筑效率,同时也减少了人工测量和调整的工作量。1.数据来源 通过在每台推土机上安装北斗定位、倾角传感器、厚度传感器等监测设备,采集摊铺机行驶速度、摊铺长度、推平高度等数据。 2.数据处理 2.1将施工面的CAD图纸位置与地理信息做匹配标定,得出施工面的地理位置所在平面图的x、y轴数据,通过北斗定位获取摊铺机的经纬度以及高程信息; 2.2根据摊铺高度及摊铺机固定的摊铺宽度可计算出摊铺面积s=l*d(其中l为摊铺长度、d为摊铺宽度),以同样的方式即可实时算出摊铺机在图中的位置并且画出轨迹、通过传感技术将摊铺机的行驶速度、推平高度,摊铺机引导系统会根据规定的坡度和坡长自动计算出每个位置的仰角和摊铺宽度,然后通过自动控制机构进行摊铺。 3.数据应用 摊铺机引导系统的使用可以大大提高大坝摊铺的平整度和铺筑效率,同时也减少了人工测量和调整的工作量。
智能爆破分析数据通过在爆破现场采集孔距、台阶高度、钻孔精度、炮孔直径等数据,分析计算得出爆破的最佳抗线、最佳爆破位置及炸药用量,得到不同爆破现场的爆破优化方案,最终输出一个爆破效果预测分析报告和爆破优化设计,实现模型自动绘制成爆破块度分布曲线,便于进行爆破块度分布的量化分析,极大的优化了爆破安全管理模式,增强了爆破管理的准确性和安全性。1.数据来源
通过在爆破现场采集孔距、台阶高度、钻孔精度、炮孔直径、爆破掘进尺寸、开挖断面面积等数据;
2.数据处理
2.1在爆破模型中输入孔距D、炸药单耗q、台阶高度h、钻孔精度φ、爆破掘进尺寸L、开挖断面面积S、炮孔直径d等数据,系统载入数据后匹配至模型中对现场爆破进行模拟演示,对级配优化、爆破振动优化、爆破飞石优化、爆堆形态优化以及其他目标的优化,计算出最佳抗线l、爆破位置及炸药用量Q,最终输出一个爆破效果预测分析报告和爆破优化设计。
2.2爆破优化设计方案中,最佳抗线和炸药用量通过以下公式计算得出:
(1)最佳抗线l=nd(n=25~35),其中n为项目系数,该系数是爆破前、在项目现场进行爆破测试确定,不同项目的系数不同,样例数据中n=30;
(2)炸药用量Q=qLS,其中q为炸药单耗,L为爆破掘进尺寸,S为开挖断面面积;
3.数据应用
根据上述分析计算,得到不同爆破现场的爆破优化方案,实现模型自动绘制成爆破块度分布曲线,并输出爆破效果预测分析报告,便于进行爆破块度分布的量化分析,极大的优化了爆破安全管理模式,增强了爆破管理的准确性和安全性。
土料掺拌管理数据实时监测仓面挖掘机运行轨迹、运动状态、掺拌次数等数据,并在大坝仓面施工数字地图上可视化显示,通过实时分析计算和统计仓面任意位置处的掺拌次数、掺拌高程,从而分析得到掺拌合格率,实现对掺拌场掺拌工艺的全过程可视化自动监控,严格监控铺土(石)厚度和掺拌次数,保证掺拌料从备料到掺拌的质量。1.数据来源 通过在掺拌设备及摊铺机械上安装监测设备,实时采集仓面挖掘机运行轨迹、运动状态、掺拌次数等数据。 2数据处理 2.1将施工面的CAD图纸位置与地理信息做匹配标定,得出施工面的地理位置所在平面图的x、y轴数据,通过北斗定位获取挖掘机的经纬度以及高程信息,以同样的方式即可实时分析计算出挖掘机在图中的位置并且画出轨迹; 2.2通过传感技术将挖掘机的运动状态实时计算出对应的掺拌信息并且在画面中实时展示,以地理信息的反复的掺拌数据计算出仓面的掺拌次数; 2.3根据仓面分析掺拌合格率p=s/s1*100%,p为掺拌合格率、s为掺拌合格面积、s1为仓面面积。 3.数据应用 通过实时分析计算和统计仓面任意位置处的掺拌次数、掺拌高程,从而分析得到掺拌合格率,实现对掺拌场掺拌工艺的全过程可视化自动监控,严格监控铺土(石)厚度和掺拌次数,保证掺拌料从备料到掺拌的质量。
深基坑施工安全管理数据通过采集深基坑中的物体高度、地下水位、锚杆(索)内力、周边地表竖向位移、立柱竖向位移等数据,分析得到基坑岩土体内部沉降、地表位移、倾斜角度等一系列影响基坑安全稳定关键的参数,实现深基坑变形的自动监测,深基坑的变形行为进行分析和预测危险台态势,辅助深基坑安全管理,预防生产安全事故。1.数据来源
基于深基坑中的多个监测点,采集不同监测点中的周边地表竖向位移、地下水位、锚杆(索)内力等数据;
2.数据处理
2.1采用计算公式dn=500mm*(A当前值-A原始值)/25000(dn为内部沉降/表面位移值、周边地表竖向位移为A当前值为监测值、周边地表竖向原始位置为A原始值为监测点位初始值)分析得出某个深基坑中的地表基坑岩土体内部沉降或表面位移;
2.2采用计算公式i=Q/H(i为倾斜、Q为立柱竖向位移、h为物体高度)分析得某个深基坑中倾斜角度;
3.数据应用
3.1基于一个深基坑中的多个监测点,采用数据融合算法,将不同传感器采集到的数据进行整合和综合分析,对深基坑的变形行为进行分析和预测,提供更全面准确的监测结果,对监测数据进行实时比对和判断,发出预警信号或建议采取相应措施,辅助深基坑安全管理,预防生产安全事故。
隧洞施工现场一氧化碳分析数据通过采集隧洞内一氧化碳气体的检测值(分子量),分析隧洞内单位范围内的气体浓度,实现隧洞施工现场内一氧化碳浓度的预警及报警,保障隧洞内施工人员的人身安全。通过实时上传的监测数据计算出单位范围内气体浓度,实现隧洞现场内有毒气体的预警及报警,具体过程如下: (1)数据采集:实时检测隧洞施工现场的一氧化碳,因传感器内部就发生了氧化-还原的可逆反应:CO+H2O→CO2+2H++2e- (2)数据处理:化学反应中的2e-为内部产生电流,一氧化碳浓度根据c=i*δ/Z*F*S*D公式计算隧洞施工现场的一氧化碳浓度;(一氧化碳浓度 (c)、电子转移数(Z) 、法拉第常数(F).气体扩散面积(S)、扩散系数(D) 和扩散层厚度(δ) 均为常数、极限扩散电流(i)) (3)将上述一氧化碳浓度与系统中预先设置的预警值相比较,实现隧洞现场内一氧化碳浓度的实时预警及报警。 (4)同时可根据采集所得的数据按天、月、年等时间维度进行趋势分析,形成安全报表数据。