Chương 1 Dụng cụ nạo vét
2.1.1.1 Tổng quan
Thi công nạo vét là hoạt động dưới nước, nhân viên thi công không thể chứng kiến tình hình dưới nước, trong quá trình thi công chịu ảnh hưởng của nhiều biến số, tính ngẫu nhiên rất lớn. Do đó, thiết bị nạo vét phải kịp thời nắm bắt tiến độ thi công nạo vét, kiểm soát hiệu quả chất lượng thi công nạo vét, nâng cao hiệu quả thi công nạo vét, có vai trò then chốt, là hiện thực hóa các biện pháp quản lý nạo vét khoa học cần thiết.
Thiết bị nạo vét được sử dụng để phát hiện, chuyển đổi, hiển thị, kiểm soát các thông số quy trình nạo vét, các thông số quy trình của thiết bị đo đạc, bao gồm cả cấu hình của thiết bị ngoại vi hoặc thiết bị phụ trợ. Ngày nay, máy định vị vô tuyến, máy đo từ xa mực nước triều, v.v. cũng được bao gồm trong phạm vi của nó.
Các thiết bị chính của tàu nạo vét được thể hiện ở Bảng 2.1.1-1
Bảng 2.1.1-1 Dụng cụ nạo vét cho tàu nạo vét
|
Loại tàu |
Tên dụng cụ nạo vét |
|
Máy nạo vét bánh gầu |
Bộ điều khiển tự động bơm bùn, chỉ báo chân không hút, chỉ báo áp suất xả, đồng hồ đo nồng độ, đồng hồ đo lưu lượng, đồng hồ đo sản lượng, màn hình giám sát tải trọng, chỉ báo độ nghiêng dọc và ngang, chỉ báo độ sâu và vị trí gầu, hệ thống giám sát quy trình nạo vét, thiết bị định vị vô tuyến, hệ thống hiển thị biểu đồ điện tử, bộ điều khiển tự động tời bánh gầu, v.v. |
|
Máy nạo vét hút cắt |
Bộ điều khiển tự động bơm bùn, mức chân không, chỉ báo áp suất xả; đồng hồ đo nồng độ, đồng hồ đo lưu lượng, đồng hồ đo sản lượng, chỉ báo độ sâu và vị trí dao cắt, giám sát dao cắt và bộ điều khiển tự động, giám sát mặt cắt nạo vét, hệ thống điều khiển nạo vét tự động tích hợp, điều khiển tự động chuyển động ngang, v.v. |
|
Máy nạo vét xích gầu |
Hệ thống giám sát và kiểm soát nạo vét bùn tự động (bao gồm hệ thống điều chỉnh hoặc hiển thị tự động để nhả và thu hồi cáp cầu gầu và tời), chỉ báo khoảng cách về phía trước, chỉ báo tốc độ quay gầu xúc bùn, v.v. |
|
Máy nạo vét Grab |
Đồng hồ đo độ sâu gầu ngoạm, Đồng hồ đo độ mở gầu ngoạm, Đồng hồ đo tốc độ nâng gầu ngoạm, Đồng hồ đo tải gầu ngoạm, Đồng hồ đo góc quay máy gầu ngoạm, v.v. |
|
Máy nạo vét gầu |
Chỉ báo độ sâu đào, Chỉ báo góc quay cần trục, Chỉ báo góc nghiêng cọc sau, Chỉ báo góc lùi tay cầm gầu xúc. |
2.1.1.2 Thành phần cơ bản của dụng cụ nạo vét
Các thiết bị nạo vét thường có thể được chia thành ba phần: cảm biến, mạch đo lường và thiết bị hiển thị (xem Hình 2.1.1-1). Phần lớn các thiết bị nạo vét trên tàu nạo vét áp dụng các kỹ thuật đo lường không dùng điện. Công nghệ đo lường không dùng điện bao gồm công nghệ đo lường điện, công nghệ điều khiển tự động, công nghệ vi điện tử, công nghệ máy tính và công nghệ cảm biến, v.v. Nó là sự kết hợp của nhiều công nghệ tiên tiến và tính năng chính của nó được phản ánh trong công nghệ cảm biến.
1. Cảm biến
Cảm biến là mắt xích chính trong việc thực hiện phát hiện dữ liệu tự động và điều khiển tự động. Vai trò của nó là giải quyết quá trình nạo vét của điều khiển phi điện và lượng phương tiện được phát hiện. Sẽ là các đại lượng vật lý phi điện bên ngoài, thay đổi theo thời gian thành các đại lượng điện, chiếm vị trí rất quan trọng trong thiết bị nạo vét, độ chính xác của thông tin mà nó thu được liên quan đến độ chính xác và độ tin cậy của toàn bộ thiết bị.
2. Mạch đo
Mạch đo là xử lý, biến đổi và chuyển đổi tín hiệu đầu ra của cảm biến thành số lượng kỹ thuật số và truyền tín hiệu kỹ thuật số đến bộ vi xử lý thông qua giao diện thích hợp. Trong thiết bị nạo vét, nhiều loại mạch đo hơn, chẳng hạn như mạch cầu trong mạch tương tự, mạch nhạy pha, mạch khuếch đại hoạt động, v.v.; trong mạch kỹ thuật số có mạch cổng, mạch logic (bao gồm nhiều loại kích hoạt), bộ chuyển đổi kỹ thuật số / tương tự và tương tự / kỹ thuật số. Ứng dụng của mạch nào phụ thuộc vào sự lựa chọn loại cảm biến.
3. Thiết bị hiển thị
Thiết bị hiển thị được sử dụng như một màn hình hiển thị kết quả, một số được gọi là dụng cụ hiển thị. Trong các dụng cụ nạo vét thường xuất hiện ở ba dạng hiển thị: một là màn hình hiển thị tương tự, chẳng hạn như đồng hồ đo loại con trỏ, đồng hồ miliampe, vôn kế, v.v. Thứ hai là màn hình hiển thị kỹ thuật số, chẳng hạn như vôn kế kỹ thuật số, bộ đếm kỹ thuật số, đồng hồ đo tần số kỹ thuật số. Thứ ba là màn hình hiển thị hình ảnh, nó được hiển thị trên màn hình CRT để phát hiện kết quả hoặc các thông số đo được của đường cong thay đổi và các hình ảnh khác.
Trong thiết bị nạo vét trong vai trò của bộ vi xử lý hoặc máy vi tính ngoài việc xử lý các lượng thông tin kỹ thuật số này, mà còn là giải pháp tốt hơn cho ứng dụng cảm biến trong các đặc tính phi tuyến tính và động của bù, để cải thiện hiệu suất của thiết bị để đo lường, hiển thị hoặc ghi lại kết quả xử lý đầu ra để tạo điều kiện thuận lợi cho việc giám sát quá trình nạo vét, kiểm soát thời gian thực chất lượng thi công nạo vét; mà còn là đầu ra của lượng thông tin điều khiển kỹ thuật số, thông qua giao diện của bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự, được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự, điều khiển hoặc thao tác thiết bị nạo vét tương ứng với bộ truyền động (một số điều khiển trực tiếp bằng tín hiệu số); cũng có thể có phạm vi điều khiển tự động, hiệu chuẩn tự động, tự tìm kiếm phán đoán lỗi hoặc chỉ báo tự động phán đoán và phân loại, cũng như các hoạt động logic, thành điều khiển định lượng và điều khiển chương trình. Có thể thấy, chứa máy vi tính (hoặc bộ vi xử lý) thiết bị nạo vét có ba liên kết chính: một là đầu ra cảm biến thành một lượng kỹ thuật số; hai là mạch giao diện hợp lý; ba là chuẩn bị phần mềm ứng dụng hợp lý.
