游樂園中的游樂設(shè)施是給人們帶來歡樂與刺激的設(shè)備，其具備高空、高速、自由落體等多種感官體驗(yàn)，但是由于檢修與維護(hù)難度大，發(fā)生事故也是屢見不鮮，每一次的事故都會(huì)造成人員的傷亡。
2010年6月29日16時(shí)45分深圳東部華僑城“太空迷航"娛樂設(shè)施的太空艙垮塌，造成6人死亡，10人受傷，事故原因是有一顆螺栓松動(dòng)。
2023年10月27日，深圳市南山區(qū)沙河街道歡樂谷景區(qū)內(nèi)大型游樂設(shè)施“雪域雄鷹"彈射過山車發(fā)生碰撞事故，深圳歡樂谷的過山車事故中，螺栓斷裂是導(dǎo)致事故的主要原因。造成28人入院就診，其中3人重傷、7人輕傷、11人輕微傷、7人未達(dá)輕微傷，直接經(jīng)濟(jì)損失397.50萬元。深圳市人民政府事故調(diào)查組公布調(diào)查報(bào)告，認(rèn)定深圳歡樂谷“10•27"過山車碰撞事故是一起因企業(yè)安全主體責(zé)任落實(shí)不到位、事故設(shè)備維護(hù)不善等原因造成的一般特種設(shè)備責(zé)任事故。事故調(diào)查組對(duì)12名責(zé)任人員和相關(guān)責(zé)任單位提出了處理建議，其中3人建議移送司法機(jī)關(guān)處理。
隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，上海朝輝通過自主創(chuàng)新和研發(fā)，提供了各種位移傳感技術(shù)，對(duì)于游樂設(shè)施上的結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測也能做到實(shí)時(shí)響應(yīng)，大程度減少危險(xiǎn)的發(fā)生。
一、目標(biāo)與需求
游樂設(shè)施的安全性至關(guān)重要，比如摩天輪、軌道飛車等高空、高速游樂設(shè)備。由于此類設(shè)備基本都是室外安裝和使用，受到自然環(huán)境的氧化和腐蝕不可避免，并且設(shè)備都有一定的高度，螺栓的數(shù)量也較多，工作人員的攀爬、檢修工作存在危險(xiǎn)性和遺漏的情況，使設(shè)備在日常運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)有隱患。實(shí)時(shí)監(jiān)測游樂設(shè)施的螺栓松動(dòng)情況，以確保游客的安全成為一個(gè)非常必要的需求。此方案的目標(biāo)是設(shè)計(jì)并實(shí)施一個(gè)有效的螺栓位移傳感器應(yīng)用系統(tǒng)，用于預(yù)防游樂場設(shè)備因螺栓松動(dòng)而引發(fā)的安全事故。
二、傳感器選擇與安裝
我們將選擇智能螺栓位移傳感器作為主要監(jiān)測工具。這種傳感技術(shù)能夠檢測螺栓的微小變化，具有高靈敏度、高精度、實(shí)時(shí)報(bào)警及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。安裝過程中，我們將在游樂場設(shè)備的數(shù)個(gè)關(guān)鍵螺栓上安裝智能螺栓位移傳感器，以實(shí)時(shí)監(jiān)測螺栓的松動(dòng)情況，最大精度可以達(dá)到3um。同時(shí)，為了確保傳感器的長期穩(wěn)定運(yùn)行，我們將選擇耐腐蝕、耐磨損的材料制作傳感器，并采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。
三、數(shù)據(jù)采集與傳輸
數(shù)據(jù)采集部分將由傳感器完成，當(dāng)螺栓發(fā)生松動(dòng)時(shí)，傳感器將檢測到變化并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)以無線傳輸方式發(fā)送至在線PHM數(shù)據(jù)中臺(tái)，對(duì)應(yīng)相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)。朝輝配置的無線通訊模塊具備低功耗、高穩(wěn)定性、高傳輸速率的特點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和準(zhǔn)確性。同時(shí)，我們將設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，以備后續(xù)分析處理。
四、數(shù)據(jù)分析與處理
在PHM數(shù)據(jù)中臺(tái)，我們將編寫相應(yīng)的程序?qū)邮盏降臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理。程序?qū)?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分析，判斷螺栓的松動(dòng)程度，并根據(jù)設(shè)定的閾值發(fā)出警報(bào)。當(dāng)檢測到螺栓松動(dòng)超過安全閾值時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)送警報(bào)信息至數(shù)據(jù)中臺(tái)及現(xiàn)場人員的移動(dòng)終端，也可以按照?qǐng)@方的要求設(shè)置為半自動(dòng)或自動(dòng)的緊急響應(yīng)措施，對(duì)設(shè)備進(jìn)行減速或停止運(yùn)行等處理，以便及時(shí)采取措施疏散人員，對(duì)設(shè)施進(jìn)行維修。此外，系統(tǒng)還將具備數(shù)據(jù)可視化功能，通過圖表等方式展示螺栓松動(dòng)情況，方便管理人員進(jìn)行監(jiān)控和決策。
五、結(jié)果反饋與應(yīng)用
在完成螺栓的維修后，相關(guān)人員需對(duì)傳感器進(jìn)行重新校準(zhǔn)，以確保其監(jiān)測的準(zhǔn)確性。此外，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析結(jié)果，我們可以對(duì)游樂場設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行預(yù)測和維護(hù)計(jì)劃制定，以實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)和延長設(shè)備使用壽命的目標(biāo)。該方案的應(yīng)用將有助于提升游樂場設(shè)備的安全性、可靠性和游客的體驗(yàn)感。
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