浅谈信息化在大型绞吸挖泥船施工生产中安全管理的应用

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  摘要:随着社会不断发展,施工生产技术及设备随之改进,其中大型绞吸挖泥船在施工生产中有着重要应用价值,为了发挥该设备运用功能,还要注重信息化技术在挖泥船生产作业安全管理中的应用,提高管理针对性和及时性,确保机械设备始终处于良好的运行状态,可为施工作业顺利展开提供设备保障。
  关键词:大型绞吸挖泥船;安全管理;信息化技术
  一、大型绞吸挖泥船施工工艺概述
  当前疏浚施工中普遍使用绞吸挖泥船,具有以下优点:一是对土质的适应性强,几乎能对所有土质进行施工,如松软的淤泥、坚硬的石质土或附着力强的黏土;二是施工质量好,利用该设备施工后的漕底要比其他工艺形式更加平整,通常不会出现超挖或漏挖;三是节约能源,可一次性完成物料挖掘及运输,相对来讲成本低,泵距远,将泥沙泵送到几千米之外。大型绞吸挖泥船生产效率高,综合耗能较低;四是工作流程连续。挖泥、运泥各个环节都是有机衔接的,建立起完整的工作体系。
  二、信息化技术在大型绞吸挖泥船施工安全管理上的作用
  (一)建立视景系统
  视景系统是指为操作人员提供一个逼真的施工环境,主要功能包括显示虚拟环境、驱动运动客体及视点控制等,硬件组成包括视频矩阵、图形矫正机、投影仪、显示器等;软件部分包括场景控制和模型搭建等内容[2]。为了获取大面积虚拟场景,分别在不同区域安装投影仪,利用矫正技术将不同画面整合在一起。现有三维图形软件包括3DSMAX、Maya等,以3DSMAX为例,利用这一软件进行挖泥船模型建立,可简化操作步骤,之后将模型转变成可读的数据格式。在视景系统运行中,能对外部设备的进行跟踪监督,并且可接收来自仿真系统的数据,加大对自身运行状况的控制,及时发现设备运行问题并处理,进而保证挖泥船使用安全性,是重要的安全管理手段。当前运用的仿真系统,能很好模拟水库、航道、湖泊等场景,并且系统中包括晴天、雨天、白天、黑夜不同自然环境。
  (二)规范设备控制流程
  将信息化技术应用到大型绞吸挖泥船安全管理中,能实现仿真驱动系统的构建,为设备管理提供有效工具。通过操作系统,可控制设备运作流程的控制,以便保证设备在不同施工阶段得到较好运用,减少设备故障发生几率。设备控制系统是指在挖泥船操作期间,对设备先后操作工序进行规定,围绕设备安全性、连锁条件来设计,在保证生产安全上有着重要作用。当出现操作流程不当时,将引起严重的设备故障。因此,当前疏浚施工中,会提前将绞吸挖泥船中设备流程控制导入管理系统中,提高设备安全性。同時在仿真系统中,操作人员可熟练掌握设备流程,增强自己设备操作能力。在保证设备流程规范化的条件下,可抑制挖泥船运作中的风险因素,由此提高安全管理水平,打造一个安全的施工环境。
  (三)建立互联网通讯网络
  通信系统在整个设备管理体系中有着重要作用,主要起到信息交换和共享的作用,通过设计通信模块、数据库、通信电缆,能发挥通信系统功能,并且系统结构为星形网络结构。在互联网通讯系统构建下,可为船员与家人互相沟通提供条件,确保船员身心健康[2]。同时接通互联网,实时将船舶施工数据反馈到公司,对船舶施工生产作出调整和指导。利用这一传播媒介,工作人员可及时探讨设备操作问题,采取有效的应对措施,实现全员参与施工安全生产,营造一个安全的施工氛围。随着挖泥船施工安全管理不断发展,能有效抑制设备安全风险要素,并且信息化技术和设备安全管理联系更加紧密,主要表现在通讯网络规模扩大和设备性能优化上,可满足挖泥船施工中信息及时共享和交互的需求。
  (四)提高施工自动化程度
  未来疏浚施工将主要朝着自动化方向发展,在安全管理方面,将在信息化技术支持下,不断完善管理体系。将云计算、数据分析、数据挖掘等技术运用到绞吸挖泥船施工中,针对挖泥船运作要求进行编程,之后在数据参考下逐步进行施工作业,提高设备操作规范性和稳定性,避免由于人工操作失误引起安全事故。并且可从设备改造角度出发,确保挖泥船中各个设备自动化程度较高,有利于保证挖泥船施工安全性。
  (五)实时监控设备运行状况
  在进行绞吸挖泥船施工管理时,要做到实时监控设备运行状况,及时发现并处理安全问题,利用监控摄像头监控船舶设备外观运转情况,将获得的数据传输到控制中心,可为后续管理工作的展开提供依据。同时还可通过布置传感器,实时收集设备运行数据信息,在管理系统中完成数据的整合与分析,并根据数据制作曲线图,直观展示当前的设备运行情况,为安全管理提供参考依据,以免由于设备运行故障带来安全隐患。
  (六)加强互联网管理
  互联网管理系统的构建是信息技术应用在绞吸船安全生产上的表现,在管理系统中,可实现多种操作,及时展开设备管理、维护和检修等工作,切实发挥设备运行功能[3]。例如船舶设备通过PLC等模块将压力、温度、转速等数据传输到集控室和驾驶台,之后操作人员根据数据分析结果,及时调整设备管理方案,将各个设备控制到恰当的运行状态下。要想发挥管理系统功能,应加强互联网管理,旨在保证设备数据信息的完整性和有效性,客观反应设备运行状况。同时要结合管理要求及时更新系统功能,确保数据获取模块、分析模块、存储模块和发送模块的正常使用。当数据获取系统接收到操作人员发出的指令后,将进行A/D的转换,使指令转变成能触发计算功能的数据,将数据传输到操作平台。
  (七)实施无人船监控
  采用无人船监控方式,能实时监控船舶施工管线状态,为施工生产安全管理提供依据。绞吸挖泥船中的管线设置好坏对设备运作效果有直接影响。挖泥船管理作业相对复杂,其中管线管理是主要内容之一,要对管线完整性、安全性和布局规范性等进行检查,参考无人机提供的监控图像,可直观了解管线故障问题。利用无人机监控,体现出安全性高的优点,利用全智能飞控系统,使无人机具有失控保护功能,加强其可靠性。另外,无人机便于操作及维护,具备自动式一键起降飞行功能,相对来讲操作简单,在维护方面,体现出存放周期长、便于携带等特点,在挖泥船安全管理中取得良好运用。
  结论
  综上所述,在施工生产中,关键在于施工设备的合理运用,有序实施施工计划。大型绞吸挖泥船具有适用性强、施工效率高等优点,使其在多个施工项目中取得普遍引用。为了确保机械设备在施工生产中的充分利用,需要保障设备运作安全性,通过信息化管理,实时监控设备运行情况,并规范设备控制流程,进而发挥信息化管理在施工设备高效运行上的作用。
  参考文献
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