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DL1000长量程距离传感器在桥梁建设中的应用

发布日期:2020-12-31 08:51:21阅读次数:字号:
位于德国Zeltingen-Rachtig市的High Moselle Bridge大桥,是目前欧洲在建的最大的桥梁工程。据其官方网站披露,来自Trier University of Applied Sciences大学的一个团队,正在使用来自SICK的DML40和DL1000长量程激光距离传感器,监测钢筋混凝土构件移栽铺设过程中的变化量。桥梁的柱子高达150米,是桥面平移铺设的支撑柱。

在桥梁建设的设计规划阶段就引入了
工业4.0数字化标准
2013年以来,Trier University of Applied Sciences(特里尔应用科技大学)土木工程系,就一直为该桥梁的现场施工提供技术支持。由Henning Lungershausen教授和Michel Bender教授带领的学生团队,使用来自SICK的DML40和DL1000长量程距离传感器,对钢箱梁构件移栽过程中的移动量,进行实时监控。
 
该测量系统,由Trier University of Applied Sciences(特里尔应用科学大学)的土木工程标准软件应用研究所(ISA)开发设计。这套系统将时间飞行法距离测量、精密工程、智能控制和实时数据处理,完美结合,让移动量的自动化检测成为可能。该系统可以实现手动或全自动定位测量目标,并以最大1赫兹的频率进行实时测量。温度、日期、测量值以及移动量记录在本地工控机的数据库中。授权的用户可以在任何地点访问这些已经可视化处理的数据。
 
Lungershausen教授相信,在将来,该系统在保守的建筑行业是非常重要的。他说:“工业4.0数字化标准,甚至已经越来越多的开始在建筑的规划和设计阶段应用进去。30年前,设计师们从绘图板升级为计算机辅助设计(CAD),这种转变影响深远。同样地,现在他们迎来了另外一个飞跃,而且这次可能会更有意义。”


智能测量技术在建筑业大受欢迎
High Moselle Bridge大桥建设项目中,来自SICK公司的DML40和DL1000传感器,以其完美的高可靠性、高精度和极远测量距离,成为最理想的选择。在整个监控系统中,测量环节是最关键,也是最有挑战性的。毕竟上万吨的钢材,要在混凝土柱子上一厘米一厘米的安全移动,其中一些柱子之间的距离达到了210米。
 
实际的应用证明,SICK的DML40和DL1000远程传感器,是最合适的激光测距传感器。“来自SICK的长量程距离传感器工作距离非常远。基于激光脉冲时间飞行法原理,传感器的工作距离达到了惊人的1500米。正是基于这一点,我们相信,这就是我们要找的,可以完美完成我们任务的传感器。”
 
Bender教授解释说。在采用IR 1级激光的情况下,距离传感器的分辨率可以实现0.001至100毫米可调。根据实际工作距离,单次测量的精度高达10毫米,重复精度高达6毫米。SICK公司的DML40传感器的设计工作距离非常远。
 
测量系统中的传感器和其他一些设备,安装在Hunsruck(地名)一侧支撑柱下方的平台上。反射镜(反射胶贴或玻璃三重反射镜)安装在每根钢筋混凝土柱子顶部的移动单元的下部。在正式开始记录移动量之前,先需要对距离进行参考值示教。为了确定测量系统的零点值,需要很长一段时间内对每根柱子在不同温度下的距离变化进行记录。无论桥面施工是在寒冷的冬天,还是炎热的夏天,传感器坚固的金属外壳和独特的设计,都可以保证在-10到+55摄氏度环境温度变化下,正常工作。
 
首先,将移栽单元移动到相应位置,与液压机构接触。当所有的移栽单元都到位后,工人们等着施工经理Michael Arz发出信号,然后他们同时启动移栽压力机,推动桥梁构件的移动。
施工团队之间通过对讲机保持实时沟通,并与通过测量系统实时监测位移量变化的学生团队保持联系。
如果发现任何差异或者异常情况,学生团队会立即通知施工经理Arz。每次构件的移栽可能需要持续数天时间,High Moselle Bridge大桥项目中的每一个人,都需要保持高度的热情和紧张。因为移栽过程不是全自动化的,所有工人的丰富经验和知识变得非常关键。也因为如此,持续的实时监控和采用智能测量技术,对跟踪过程数据,确保建设项目顺利运行,是非常必要且重要的。

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