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位于德國(guó)Zeltingen-Rachtig市的High Moselle Bridge大橋，是目前歐洲在建的最大的橋梁工程。據(jù)其官方網(wǎng)站披露，來(lái)自Trier University of Applied Sciences大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)，正在使用來(lái)自SICK的DML40和DL1000長(zhǎng)量程激光距離傳感器，監(jiān)測(cè)鋼筋混凝土構(gòu)件移栽鋪設(shè)過(guò)程中的變化量。橋梁的柱子高達(dá)150米,是橋面平移鋪設(shè)的支撐柱。
在橋梁建設(shè)的設(shè)計(jì)規(guī)劃階段就引入了工業(yè)4.0數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)
2013年以來(lái)，Trier University of Applied Sciences（特里爾應(yīng)用科技大學(xué)）土木工程系，就一直為該橋梁的現(xiàn)場(chǎng)施工提供技術(shù)支持。由Henning Lungershausen教授和Michel Bender教授帶領(lǐng)的學(xué)生團(tuán)隊(duì)，使用來(lái)自SICK的DML40和DL1000長(zhǎng)量程距離傳感器，對(duì)鋼箱梁構(gòu)件移栽過(guò)程中的移動(dòng)量，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
該測(cè)量系統(tǒng)，由Trier University of Applied Sciences（特里爾應(yīng)用科學(xué)大學(xué)）的土木工程標(biāo)準(zhǔn)軟件應(yīng)用研究所（ISA）開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。這套系統(tǒng)將時(shí)間飛行法距離測(cè)量、精密工程、智能控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，完美結(jié)合，讓移動(dòng)量的自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或全自動(dòng)定位測(cè)量目標(biāo)，并以最大1赫茲的頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。溫度、日期、測(cè)量值以及移動(dòng)量記錄在本地工控機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。授權(quán)的用戶(hù)可以在任何地點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)這些已經(jīng)可視化處理的數(shù)據(jù)。
Lungershausen教授相信，在將來(lái)，該系統(tǒng)在保守的建筑行業(yè)是非常重要的。他說(shuō)：“工業(yè)4.0數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)，甚至已經(jīng)越來(lái)越多的開(kāi)始在建筑的規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段應(yīng)用進(jìn)去。30年前，設(shè)計(jì)師們從繪圖板升級(jí)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，這種轉(zhuǎn)變影響深遠(yuǎn)。同樣地，現(xiàn)在他們迎來(lái)了另外一個(gè)飛躍，而且這次可能會(huì)更有意義。”
來(lái)自SICK公司、大學(xué)和建設(shè)管理方的團(tuán)隊(duì)（從左到右）：Michael Arz（ SEH的建設(shè)經(jīng)理），Michel Bender教授，Henning Lungershausen教授，Arin Gharibian（SICK的銷(xiāo)售工程師），Verena Franzen（大學(xué)學(xué)生）
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智能測(cè)量技術(shù)在建筑業(yè)大受歡迎
High Moselle Bridge大橋建設(shè)項(xiàng)目中，來(lái)自SICK公司的DML40和DL1000傳感器，以其完美的高可靠性、高精度和極遠(yuǎn)測(cè)量距離，成為最理想的選擇。在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，測(cè)量環(huán)節(jié)是最關(guān)鍵，也是最有挑戰(zhàn)性的。畢竟上萬(wàn)噸的鋼材，要在混凝土柱子上一厘米一厘米的安全移動(dòng)，其中一些柱子之間的距離達(dá)到了210米。
DL1000長(zhǎng)量程戶(hù)外型傳感器的激光打到貼在每個(gè)柱子的反射器就可以測(cè)量距離
實(shí)際的應(yīng)用證明，SICK的DML40和DL1000遠(yuǎn)程傳感器，是最合適的激光測(cè)距傳感器。“來(lái)自SICK的長(zhǎng)量程距離傳感器工作距離非常遠(yuǎn)�；诩す饷}沖時(shí)間飛行法原理，傳感器的工作距離達(dá)到了驚人的1500米。正是基于這一點(diǎn)，我們相信，這就是我們要找的，可以完美完成我們?nèi)蝿?wù)的傳感器。”
Bender教授解釋說(shuō)。在采用IR 1級(jí)激光的情況下，距離傳感器的分辨率可以實(shí)現(xiàn)0.001至100毫米可調(diào)。根據(jù)實(shí)際工作距離，單次測(cè)量的精度高達(dá)10毫米，重復(fù)精度高達(dá)6毫米。SICK公司的DML40傳感器的設(shè)計(jì)工作距離非常遠(yuǎn)。
測(cè)量系統(tǒng)中的傳感器和其他一些設(shè)備，安裝在Hunsruck（地名）一側(cè)支撐柱下方的平臺(tái)上。反射鏡（反射膠貼或玻璃三重反射鏡）安裝在每根鋼筋混凝土柱子頂部的移動(dòng)單元的下部。在正式開(kāi)始記錄移動(dòng)量之前，先需要對(duì)距離進(jìn)行參考值示教。為了確定測(cè)量系統(tǒng)的零點(diǎn)值，需要很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)每根柱子在不同溫度下的距離變化進(jìn)行記錄。無(wú)論橋面施工是在寒冷的冬天，還是炎熱的夏天，傳感器堅(jiān)固的金屬外殼和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，都可以保證在-10到+55攝氏度環(huán)境溫度變化下，正常工作。
首先，將移栽單元移動(dòng)到相應(yīng)位置，與液壓機(jī)構(gòu)接觸。當(dāng)所有的移栽單元都到位后，工人們等著施工經(jīng)理Michael Arz發(fā)出信號(hào)，然后他們同時(shí)啟動(dòng)移栽壓力機(jī)，推動(dòng)橋梁構(gòu)件的移動(dòng)。
施工團(tuán)隊(duì)之間通過(guò)對(duì)講機(jī)保持實(shí)時(shí)溝通，并與通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)位移量變化的學(xué)生團(tuán)隊(duì)保持聯(lián)系。
如果發(fā)現(xiàn)任何差異或者異常情況，學(xué)生團(tuán)隊(duì)會(huì)立即通知施工經(jīng)理Arz。每次構(gòu)件的移栽可能需要持續(xù)數(shù)天時(shí)間，High Moselle Bridge大橋項(xiàng)目中的每一個(gè)人，都需要保持高度的熱情和緊張。因?yàn)橐圃赃^(guò)程不是全自動(dòng)化的，所有工人的豐富經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)變得非常關(guān)鍵。也因?yàn)槿绱耍掷m(xù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和采用智能測(cè)量技術(shù)，對(duì)跟蹤過(guò)程數(shù)據(jù)，確保建設(shè)項(xiàng)目順利運(yùn)行，是非常必要且重要的。
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