В настоящее время инфраструктурная отрасль Китая ускоряет свою трансформацию в сторону усовершенствования, эффективности и экологичности. Строительство свайных фундаментов, как ключевое звено глубокого инфраструктурного строительства, напрямую определяет безопасность инженерных сооружений и ход строительства. Традиционная работа буровых установок с роторным бурением в значительной степени зависит от ручного управления и опыта, что выявляет множество проблемных моментов, таких как большие отклонения позиционирования, нестабильное качество бурения, низкая эффективность эксплуатации и технического обслуживания, а также значительные риски для безопасности в крупномасштабных проектах и сложных условиях работы. Трудно адаптироваться к высоким требованиям развития инфраструктуры в новую эпоху. Глубокая интеграция и применение трех интеллектуальных технологий, а именно автоматического позиционирования, бурения в один клик и дистанционного мониторинга, способствовали скачкообразной модернизации буровых установок с роторным бурением от «ручного управления» к «интеллектуальному управлению». Это не только эффективно решает узкие места традиционного строительства, но и способствует тройному улучшению качества, эффективности и безопасности в отрасли строительства свайных фундаментов, становясь важным эталоном интеллектуальной трансформации инженерной техники и придавая мощный импульс высококачественному развитию инфраструктурных проектов.
Технология автоматического позиционирования: высокая точность и надежность, обеспечивающие высокое качество свайного фундамента.
Технология автоматического позиционирования является основополагающей основой для интеллектуальной модернизации буровых установок роторного типа, решая проблемы отрасли, связанные с низкой точностью, низкой эффективностью и большими погрешностями традиционного ручного позиционирования, и создавая надежную первую линию защиты при строительстве свайных фундаментов. В основе этой технологии лежит высокоточная технология позиционирования Beidou, глубоко интегрированная с ней. многоисточник Система использует датчики и технологии связи IoT, а также создает замкнутую систему управления полным циклом «анализ восприятия и принятие решений». Благодаря интеграции основных компонентов, таких как высокоточный терминал позиционирования и ориентации Beidou, антенна GNSS и двухосевой датчик наклона, в высокопрочном защитном корпусе, обеспечивается мониторинг в реальном времени и точная регулировка положения и вертикальности бурильной трубы. Перед началом бурения оператор может ввести основные параметры, такие как координаты положения сваи и глубина, через терминал, и система автоматически спланирует оптимальный маршрут бурения, точно зафиксировав положение сваи без необходимости повторной ручной калибровки. В процессе бурения двухосевой датчик наклона в реальном времени фиксирует угол наклона бурильной штанги по осям X/Y, автоматически рассчитывает вертикальное отклонение тела сваи, и когда отклонение превышает заданное предупреждающее значение, система немедленно подает звуковой и визуальный сигнал тревоги и автоматически корректирует положение буровой установки, чтобы обеспечить соответствие вертикальности скважины отраслевым стандартам. Благодаря этой технологии точность позиционирования буровых установок может достигать ± 2 см, а точность определения высоты — ± 3 см. Даже в горных районах со сложным рельефом и препятствиями для сигнала, а также в густонаселенных городских районах, непрерывное позиционирование может быть обеспечено с помощью инерциальной навигации, что снижает коэффициент смещения бурения со среднего показателя по отрасли в 81 тонну на 3 тонны до 1,21 тонны на 3 тонны, значительно сокращая объем доработок. Это особенно подходит для таких инженерных задач, как строительство высокоскоростных железных дорог, мостов и высотных зданий, требующих чрезвычайно высокой точности позиционирования свай, закладывая прочный фундамент для обеспечения высокого качества строительства.
Технология сверления одним щелчком: эффективно и удобно, преодолевая узкое место в эффективности строительства.
Технология бурения в один клик — это ключевой прорыв в интеллектуальной модернизации роторных буровых установок, обеспечивающий революционный скачок от «пошагового управления» к «завершению в один клик» при строительстве свайных фундаментов, значительно упрощающий процесс эксплуатации, снижающий зависимость от ручного труда и обеспечивающий баланс между эффективностью строительства и стабильностью качества. Эта технология интегрирует все модули управления процессом, такие как автоматическое позиционирование, интеллектуальное бурение, автоматический подъем бурового раствора и выгрузка шлака. В сочетании с алгоритмами машинного обучения она точно определяет характеристики сопротивления различных пород, таких как песок, глина и твердые породы, и автоматически определяет глубину залегания. бурение Система, динамически адаптирующаяся к параметрам бурения, таким как скорость, крутящий момент и давление, позволяет выполнять весь процесс бурения от установки сваи до формирования скважины без ручного вмешательства операторов. В зависимости от геологических условий система может автоматически переключать режимы бурения: в твердых горных породах она автоматически увеличивает крутящий момент и снижает скорость для повышения эффективности разрушения породы; в песчаных породах оптимизирует скорость бурения, усиливает защиту стенок скважины и эффективно предотвращает строительные аварии, такие как застревание бурения, заглубление бурения и обрушение скважины. Согласно данным фактического применения в строительстве, роторная буровая установка, оснащенная технологией бурения в один клик, сократила сроки строительства свай более чем на 301 тонну по сравнению с традиционным оборудованием, одновременно снизив количество ошибок при ручном управлении и повысив процент успешности бурения до более чем 991 тонны. В таких ключевых проектах, как комплексная трубная галерея в новом районе Сюнъань и мост Гонконг-Чжухай-Макао, она сыграла важную роль благодаря эффективной и стабильной работе, значительно сэкономив время строительства и трудозатраты, а также решив проблему низкой эффективности традиционного свайного фундаментостроения.
Технология дистанционного мониторинга: интеллектуальное управление, обеспечивающее максимальную безопасность на строительных площадках.
В качестве важного расширения интеллектуального применения буровые установки роторного типаТехнология дистанционного мониторинга обеспечивает удаленное управление всем процессом эксплуатации и технического обслуживания оборудования, эффективно решая проблемы разрозненного управления, сложности выявления угроз безопасности и низкой эффективности эксплуатации и технического обслуживания в традиционном строительстве, а также обеспечивая безопасность и повышая эффективность управления при строительстве свайных фундаментов. Эта технология основана на Интернете вещей, связи 4G/5G и интеллектуальных алгоритмах искусственного интеллекта. Установка систем видеонаблюдения, датчиков состояния и других устройств на буровой установке обеспечивает круглосуточный мониторинг рабочего состояния оборудования, рабочего процесса и обстановки на площадке. Данные передаются в режиме реального времени на облачную платформу управления и мобильные устройства персонала. Персонал может удаленно отслеживать ход работы оборудования, параметры работы бурильных труб и стандарты работы оператора, получать информацию о динамике строительной площадки в режиме реального времени и эффективно планировать и управлять работами без физического посещения объекта. Это особенно подходит для сценариев, где синхронизировано несколько видов оборудования и несколько строительных площадок, что значительно повышает эффективность управления. В ответ на неисправности оборудования система может в режиме реального времени фиксировать такие аномальные параметры, как высокая температура гидравлического масла и разгрузка бурильных труб, автоматически запускать сигналы тревоги и передавать их ответственному лицу, а также поддерживать удаленную диагностику. Инженеры могут заранее выявлять потенциальные неисправности, сокращать время простоя оборудования и снижать затраты на техническое обслуживание. Кроме того, система также имеет функции предупреждения о проникновении пешеходов в слепую зону, напоминания о вождении в состоянии усталости водителя, воспроизведения видео в процессе работы и т. д., что позволяет не только предотвращать несчастные случаи на строительной площадке, но и получать видеозаписи для отслеживания причин после аварии, уточнять распределение ответственности, дополнительно укреплять линию защиты безопасности строительства и снижать эксплуатационные расходы на 151-251 тонну за счет управления данными.
Три основные технологии объединяются для обеспечения интеллектуальной трансформации строительства свайных фундаментов.
Три интеллектуальные технологии — автоматическое позиционирование, бурение в один клик и дистанционный мониторинг — применяются не по отдельности, а координируются и глубоко интегрируются, создавая интеллектуальную систему управления всем процессом работы буровых установок, способствуя всесторонней модернизации отрасли свайного фундаментостроения. Технология автоматического позиционирования обеспечивает точное формирование скважины в один клик, гарантируя соответствие положения и вертикальности скважины стандартам; технология бурения в один клик опирается на автоматическое позиционирование для обеспечения эффективной работы и сокращения ручного вмешательства; технология дистанционного мониторинга обеспечивает управление в режиме реального времени процессом применения первых двух технологий, гарантируя безопасность работ и стабильную работу оборудования, формируя замкнутый цикл «точное позиционирование, эффективное бурение и интеллектуальное управление». На фоне высококачественного развития инфраструктурной отрасли применение трех основных интеллектуальных технологий не только способствует модернизации и совершенствованию самого бурового оборудования, но и стимулирует трансформацию режима управления строительством свайных фундаментов от «человеческого управления» к «цифровому управлению», обеспечивая цифровизацию, прозрачность и интеллектуальность строительного процесса, помогая предприятиям снижать строительные затраты, повышать качество проектирования и обеспечивать безопасность строительства. В будущем, благодаря непрерывной интеграции таких технологий, как искусственный интеллект и большие данные, интеллектуальные технологии буровых установок будут进一步 модернизированы, переходя к беспилотному строительству и прогнозируемому техническому обслуживанию, что придаст еще больший интеллектуальный импульс экологичному и эффективному развитию инфраструктурной отрасли.
