“海上愚公”有颗智能心
发布时间:2020-08-13
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        7月,东方升起的朝阳悄悄拨开了海面的“雾纱”,星罗棋布的施工船舶将海面点缀成一幅绚丽的水彩画。在“画”的中央,一航局“交抓117”挖泥船正在紧张地忙碌着。作为大连湾海底隧道施工的主力船舶之一,装配智能芯片的“交抓117”挖泥船正挥舞着18立方米容量的大抓斗,紧张地进行着海底隧道沉管基槽开挖作业。
 
       大连湾海底隧道是继港珠澳大桥之后又一项技术条件复杂、环保要求高、建设难度及工艺标准极高的跨海交通工程,隧道主线长3040米,共需安装18节大型沉管,标准管节长180米,单节重约7万吨。基槽开挖是沉管安装的重要工序,对整体工程质量与进度起着决定性作用。基槽开挖的顺利施工,对挖泥作业的船机设备提出了更高的要求。
 
       “抓斗式挖泥船施工时容易出现‘超挖’现象,来回返工是家常便饭。”一航局大连湾海底隧道项目工程师李义彬介绍。原来,挖泥船施工时,由于获取信息、录入数据和潮位持续性变化之间存在时间间隔,而且需要人工手动输入潮位差数值,挖掘精度无法得到有效保证,误差值最大时甚至会达到50厘米,返工时有发生,因此“交抓117”船也被调侃地称为“海上愚公”。高居不下的施工成本,海下淤泥对海域环境造成的污染,成了困扰项目团队施工的难题。
 
       获取潮位变化信息和调整挖掘控制二者之间衔接得好不好,是“交抓117”船能否提升施工效率和质量的关键。“现在都流行自动化和智能化,咱能不能也让挖泥船聪明一回。”项目副经理魏永天在方案讨论会上提出。项目技术人员结合自有设备实际情况,通过反复论证,提出了“抓斗挖泥船潮位自动补偿定深精挖功能开发与应用”的立项课题,决定为“交抓117”船升级智能芯片。魏永天自信地说,“通过智能系统,‘交抓117’能够自动获取潮位差,并通过处理中心来控制挖斗下沉的深度和角度,实现精挖功能。”
 
       升级挖泥船的道路并非一帆风顺。研发面临的首个难题就是硬件升级,这需要在设备厂家的配合下对挖泥船中心处理芯片进行重新编程优化,然而设备厂家起初并不配合,认为升级方案是“不切实际”的空想,经过技术人员反复沟通、详细讲解设计构思之后,厂家才同意尝试改良。
 
       在厂家的配合下,技术团队终于将自主开发的“智慧系统”输入挖泥船的中心处理芯片,而此时信号传输却发生了问题。原来,负责检测潮汐情况的潮位仪必须不断采集潮位值数据向中心处理器传送,但是由于传输速率和处理速率不匹配,系统经常卡顿,精挖功能一时不能运转顺畅。“就像买鞋一样,不一定越高档越舒服,合脚的才是最好的。对于大型施工设备,数据传送未必越快越好,稳定才是制胜的关键。”为了找到让系统保持运行稳定的关键点,魏永天带领技术团队连续多日对挖泥船的处理器进行试验,通过对单个信号的不断加减,进行总体数据的横向对比,找到了较为稳定的传输信号频次。
 
       如今,“交抓117”挖泥船已经完成了海底隧道项目的沉管出运港池疏浚、临时航道和转换航道的清淤,正在隧道主线进行沉管基槽开挖和炸礁淸渣施工。与普通抓斗式挖泥船施工景象不同,“交抓117”挖泥船受潮汐影响“返工”的现象没再发生,作业姿态也更为柔和,每一次抓斗下沉与开合都十分精准,施工质量明显提高,节约成本显著。

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