詳解港珠澳大橋背後的傳感器黑科技
發布時間:2018-11-06 責任編輯:wenwei
【導讀】備受矚目的港珠澳大橋正式開通,這座世界上最長的跨海大橋注定成為全球關注的焦點。港珠澳大橋將香港、珠海和澳門三地緊密的連接在一起,總長約55公裏,是粵港澳三地首次合作共建的超大型跨海交通工程。籌備6年,建設9年,港珠澳大橋曆時足足15年,它的建成有很多的黑科技在背後支撐著,其中先進的傳感器技術是實現和保證港珠澳大橋正常運轉和安全的基礎之一。

(中文國際頻道報道港珠澳大橋的正式開通頁麵,圖片來源於視頻截圖)
港珠澳大橋不可或缺的傳感器黑科技
名稱:高精度傾角傳感器
作用:實時監測
傾角傳感器又叫傾斜儀、測斜儀、水平儀、傾(qing)角(jiao)計(ji),經(jing)常(chang)用(yong)於(yu)係(xi)統(tong)的(de)水(shui)平(ping)角(jiao)度(du)變(bian)化(hua)測(ce)量(liang),水(shui)平(ping)儀(yi)從(cong)過(guo)去(qu)簡(jian)單(dan)的(de)水(shui)泡(pao)水(shui)平(ping)儀(yi)到(dao)現(xian)在(zai)的(de)電(dian)子(zi)水(shui)平(ping)儀(yi)是(shi)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)結(jie)果(guo)。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)檢(jian)測(ce)工(gong)具(ju),它已成為橋梁架設、鐵路鋪設、土木工程、石油鑽井、航空航海、工業自動化、智能平台、機ji械xie加jia工gong等deng領ling域yu不bu可ke缺que少shao的de重zhong要yao測ce量liang工gong具ju。電dian子zi水shui平ping儀yi是shi一yi種zhong非fei常chang精jing確que的de測ce量liang小xiao角jiao度du的de檢jian測ce工gong具ju,用yong它ta可ke測ce量liang被bei測ce平ping麵mian相xiang對dui於yu水shui平ping位wei置zhi的de傾qing斜xie度du、兩部件相互平行度和垂直度。
據ju了le解jie,由you於yu港gang珠zhu澳ao大da橋qiao需xu要yao很hen多duo又you長chang又you重zhong的de巨ju大da混hun凝ning土tu沉chen管guan,然ran後hou把ba它ta們men運yun輸shu到dao施shi工gong海hai域yu,安an裝zhuang到dao海hai底di基ji槽cao中zhong,這zhe些xie沉chen管guan就jiu像xiang海hai底di的de大da鍾zhong擺bai,需xu要yao精jing確que測ce量liang其qi左zuo右you、上下以及傾角方向上的擺幅。由於海水很深導致了沉管運動的超低頻,如果傳感器沒有極高的靈敏度不可能測到。
最(zui)後(hou),國(guo)內(nei)某(mou)家(jia)傳(chuan)感(gan)器(qi)技(ji)術(shu)企(qi)業(ye)深(shen)入(ru)分(fen)析(xi)了(le)深(shen)水(shui)管(guan)節(jie)對(dui)接(jie)問(wen)題(ti),決(jue)定(ding)采(cai)用(yong)監(jian)測(ce)管(guan)節(jie)運(yun)動(dong)姿(zi)態(tai)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)保(bao)障(zhang)管(guan)節(jie)的(de)順(shun)利(li)對(dui)接(jie),在(zai)管(guan)節(jie)的(de)前(qian)後(hou)端(duan)分(fen)別(bie)設(she)有(you)測(ce)試(shi)點(dian),並(bing)在(zai)關(guan)鍵(jian)的(de)前(qian)端(duan)設(she)有(you)多(duo)支(zhi)備(bei)份(fen)傳(chuan)感(gan)器(qi),保(bao)證(zheng)測(ce)試(shi)信(xin)號(hao)的(de)準(zhun)確(que)可(ke)靠(kao),監(jian)測(ce)深(shen)水(shui)長(chang)周(zhou)期(qi)管(guan)節(jie)運(yun)動(dong)姿(zi)態(tai)屬(shu)於(yu)超(chao)低(di)頻(pin)微(wei)小(xiao)幅(fu)值(zhi)振(zhen)動(dong)。據(ju)悉(xi),這(zhe)是(shi)國(guo)內(nei)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)微(wei)機(ji)械(xie)陀(tuo)螺(luo)和(he)高(gao)精(jing)度(du)傾(qing)角(jiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)。
名稱:高精度陀螺儀
作用:實現曲直線的精準對接
陀螺儀是用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交於自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置,陀螺儀分為壓電陀螺儀、微機械陀螺儀、光纖陀螺儀和激光陀螺儀,它們都是電子式的,並且它們可以和加速度計,磁阻芯片,GPS,做成慣性導航控製係統。
zaigangzhuaodaqiaodejiansheguochengzhong,jiansheduanmianquxianguanmusuidaoyudaolehendadeshigongnandu,yinweizaijinxingdaqiaoguantongshi,ruheshixianduigangzhuaodaqiaolianjiexiandekongzhiheduijiechengweiledangshide“特級難題”。據了解,受地理地形所限,拱北隧道采用的是曲線管幕施工技術,因為隧道有一段不是直的,超大曲線管幕施工難度很高。
最後采用了陀螺儀技術實施曲直線的精準對接,這是港珠澳大橋珠海連接線的關鍵控製性工程。

(地圖上的珠港澳大橋)
名稱:激光傳感器
作用:測量和定位沉管
激光傳感器利用激光技術進行測量的傳感器,它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表,它的優點是能實現無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電幹擾能力強等。由於港珠澳大橋采用了很多的海底沉管,在對它們進行位置測量時,普通的傳感器無法實現。
由激光傳感器組成的三維可視化測量係統可對隧道的開挖斷麵測量、船舶拋錨定位和多波束測量顯示水下三維地形圖等進行測量定位,這項技術在全球處於領先地位。
名稱:監測傳感器(位移傳感器、液壓測力傳感器等)
作用:監測橋梁的健康狀況
youyuzhuhaiaomenhexianggangkaojinyanhaidiqu,meiniandouhuiyudaogeshigeyangdetaifeng,zaiyudaodafengshi,qiaoliangdeanquanjiancezhiguanzhongyao。zaijinxingzhugangaodaqiaodeshejishi,chulecaiyonggenghaodeshebeibaozhengqiaoliangdekangyahezhengchangyunzhuan,qiangdadechuanganjianceqiyechengweilebibukeshaodeheikejichanpin。juxi,zhugangaodaqiaoshangyouhenduodeyeyacelichuanganqi、力矩傳感器、重力傳感器等,它們將最新的數據發送到監測係統,實現對橋梁健康狀況的精準判斷。
幾千種傳感器構成港珠澳大橋的高精密感知係統
除了上述小編列舉的四大技術難度頗高的傳感器,在港珠澳大橋上設置了各式各樣的傳感器,用它們對隧道內的風速、溫度、濕度、壓力、氣壓差,以及二氧化碳、氮氧化物和微顆粒的濃度等參數進行實時監測,據粗略統計,港珠澳大橋至少用到了千種相關的傳感器,氣體傳感器、溫濕度傳感器、壓力傳感器、激光傳感器等是必不可少的,它們一起構成了港珠澳大橋的高精密感知係統。
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