三項黑科技,給港珠澳大橋裝上“超強大腦”

1月4日,港珠澳大橋收費系統(tǒng)正式上線測試。“這個收費系統(tǒng)可不一般,是大橋交通工程三項頂尖技術(shù)之一。”中國鐵建電氣化局集團港珠澳大橋項目經(jīng)理蔡俊福告訴科技日報記者。

舉世矚目的港珠澳大橋全長55公里,全部工程分珠海連接線工程、珠海口岸人工島及口岸工程、橋梁工程、島隧工程和交通工程。2018年元旦前夕大橋全線亮燈,前四項工程全部完成,目前正全力推進最后的交通工程。據(jù)介紹,港珠澳交通工程包括收費、通信、監(jiān)控、照明、消防、供電、給排水和防雷等12個子系統(tǒng),迄今共取得7項突破性科研成果。

陸港澳車混跑,識別車牌僅需0.3秒

將在港珠澳大橋通行的車輛不僅有統(tǒng)一格式車牌的大陸車,還有車牌格式多樣的香港和澳門地區(qū)車輛。大陸和香港實行不同的過路收費模式。“兩種模式的制式完全不同,而在橋上混跑的三地車輛又必須一次快速完成計費。”蔡俊福說,兩種收費模式的軟件和代碼區(qū)別很大,要使二者兼容,如同在血型和組織相容較低的兩人間進行器官移植,難度可想而知。

項目部從軟件代碼及軟件程序著手攻關(guān),并專門邀請香港的技術(shù)專家參與開發(fā),根據(jù)實驗測試情況不斷修改,僅測試版本修改就達到136次,歷時兩年,于世界范圍首創(chuàng)兼容不同制式的收費模式。

經(jīng)過累計1110次的模擬測試,車牌平均識別率從不到30%提高到96.7%,平均識別時間從0.5秒縮短到0.3秒。

BIM系統(tǒng),設(shè)備管線一覽無遺

當夜晚到來,港珠澳大橋亮起五顏六色的燈光,由弱至強、次第漸變,將江海岸映襯得如夢如幻。實現(xiàn)漸變亮燈的效果,依靠的是一個功能強大的BIM系統(tǒng),這是交通工程三項頂尖技術(shù)中的第二項。

4日,記者在港珠澳大橋管理局洪灣管理中心看到,整墻巨大的屏幕上,大橋任意監(jiān)控點的實時視頻隨時顯現(xiàn)。輕點鼠標,屏幕上即刻顯示出一個三維立體畫面,任意選擇一盞燈移動鼠標,實時視頻上便可清晰呈現(xiàn)出燈光亮度變化的全過程。

“在高速公路行業(yè)應(yīng)用BIM系統(tǒng)展示系統(tǒng)機電設(shè)備數(shù)據(jù)流、供電流路由關(guān)系屬世界首次。”項目副總工程師、系統(tǒng)集成部負責人張平博士告訴記者。

“如果某個點發(fā)生火災(zāi),視頻監(jiān)控將隨時捕捉,信息傳遞到監(jiān)控終端,警報在幾秒鐘內(nèi)就會響起。”張平介紹說,這一BIM系統(tǒng)不僅滿足施工需要,未來還將在運維方面繼續(xù)發(fā)力。

橋面伸縮縫內(nèi),電纜自由張弛

港珠澳大橋上的青州航道橋,巨大的“中國結(jié)”造型蔚為壯觀。很少有人注意到“中國結(jié)”附近橋面,有一片是用長約1.7米、與大橋等寬的折疊式材料鋪設(shè)的。

“受大風、溫度、車輛等多種負荷作用,大橋會發(fā)生一定位移,必須要每隔一定距離設(shè)置伸縮縫。”蔡俊福解釋說,各種電纜在通過橋梁伸縮縫處時,會承受較大的張力,易造成金屬護套斷裂與絕緣損壞,給大橋的通信與照明帶來故障。

交通工程三項頂尖技術(shù)中的第三項,便是讓電纜在伸縮縫內(nèi)做到自由張馳。

項目聯(lián)合相關(guān)設(shè)計院和設(shè)備廠家聯(lián)合攻關(guān),破解了一個又一個難題。通過對定制的電纜伸縮裝置進行大幅改進,并運用各類實驗手段,歷經(jīng)5個月的安裝調(diào)試和近一年的運行觀測,使應(yīng)用于港珠澳大橋的4種伸縮量、7種安裝形式的74套電纜伸縮裝置全部滿足設(shè)計要求。

“如今,裝配在港珠澳大橋上的電纜伸縮裝置,既能滿足橋梁的自身條件,還能滿足電纜彎曲半徑、設(shè)備抗震要求,在國內(nèi)外同類型產(chǎn)品中處于較高水平,填補了國內(nèi)長大橋梁電纜相關(guān)技術(shù)空白。”蔡俊福說。