学习强国:为国内首座现代化垃圾卫生填埋场装上“智慧大脑”

点击量:298   2020-07-20   【 】   【 打印 】   【 关闭

2018年6月,中国中铁二局承建的深圳下坪垃圾填埋场智能监控系统工程,在国内类似工程首次建立了智能化的综合监控管理指挥平台,首次成功运用光纤光栅位移监测技术,经过2年多的运行检验,各项大数据及人工智能运用均达到设计指标,成功为国内首座现代化垃圾卫生填埋场装上了“智慧大脑”。

深圳下坪填埋场是国内第一座现代化垃圾卫生填埋场,1997年10月投入运营,占地面积149万平方米,总库容量4693万立方米,主要负责处理原特区内产生的生活垃圾和市政污泥,同时承担全深圳市生活垃圾的应急处理任务,每天填埋垃圾约8000吨。近年来,由于多次发生边坡坍塌、渗漏液超警戒线、垃圾堆体位移等险情,深圳市政府决定对下坪填埋场进行安全隐患治理。

▲综合监控智能化管理指挥平台

2018年,中国中铁二局电务公司承建该工程应急指挥会议系统、综合监控系统、视频监控系统等9大系统14项子系统的智能化工程,工期任务重,科技含量高、技术要求高。

面对新领域、新专业带来的挑战,中国中铁二局参建人员加强科研创新要素搭建,配齐配强管理力量,紧盯优质、环保、智能目标,以技术创新为抓手,按期优质完成了工程任务。

智能集成打造“最强大脑”

应急指挥中心是整个项目的核心区域,集成了机房工程、DLPS大屏显示、EMS应急指挥会议、供电及防雷等多个子系统。为实现应急指挥中心设计功能,中国中铁二局电务公司大力开展科技攻关,在类似工程上首次自主开发了垃圾堆体综合监控智慧平台系统集成软件并成功运用。

垃圾堆体综合监控智慧平台系统集成软件将垃圾堆体表面及深部位移、气压、水位实时监测预警、应急指挥、信息发布、视频监控、应急抢险、车辆出入、人员定位等系统进行整合开发,成功实现各系统在综合监控平台上的融合。据悉,该综合监控智慧平台所涵盖的范围更广,功能更齐全,克服了以前在监控范围和监控功能等方面不同程度的局限。这套特大型垃圾堆体一体化综合监控智慧平台软件属国内首创。

▲渗滤液厂扩建改造

“技术人员在钢管内部加了一组光纤,将更多需要集成的设备相连接,成功创造了‘综合监控、智能化管理的指挥平台’集成,打破了过去手工操作落后的情况。”项目负责人朱友发介绍到。如今,填埋场区147处视频智能化监控、7处土壤含水率监测、978处堆体深部位移监测、41处堆体深部水位水压监测、20处坝体活动监测、30处大气监测、27处堆体内气压气体通过软件监测精确到位,确保了各类监测信号的实时在线传输,实现了自动化的监测预警。

光纤光栅练就“火眼金睛”

目前,国内城市固体废弃物的处理方式仍以填埋为主,随着填埋量的急剧增加,部分填埋所形成的堆体出现失稳水平表面位移、深层侧向位移滑动等安全隐患。为确保堆体活动情况的监测精度,中国中铁二局电务公司成立专项QC小组,经过多次实验论证,成功运用光纤光栅位移监测技术。

据悉,光纤光栅传感技术具有应变精度高、稳定性好、适应性广、工作温度域宽、实时监测性强等特点。“此前采用‘滑轮式’监测探头工作存在不能实现实时在线监测和预警等诸多缺点,通过我们的技术,首次实现对堆体深达30m、工作温度-30~+80℃、精度2‰F.S.级的位移监测。”项目技术负责人胡泊说道。

▲场区道路边坡整治

工法创新跑出“先锋速度”

监测垃圾堆体深度区域的情况,需要在垃圾堆体上钻孔立桩安装光纤监测设备。为减小钻孔对垃圾堆体相对稳定状态的影响并提升作业效率,中国中铁二局创新施工方法,采用“小口径钻头钻孔+大口径套管成洞”的施工方式,将该工程的施工工日由原预算的652天缩减为375天,提高工效42.5%。

在实践中,项目部形成了《城市特大型垃圾填埋堆体光纤光栅深部位移检测设备安装》《城市特大型垃圾填埋堆体深部钻孔》等工法及《特大型垃圾堆体长期稳定性监测技术研究与实施》等科研成果。

中国中铁二局电务公司通过中国最先进的特大型垃圾场智能监控系统工程的实践,把真实的城市运行映射到数字化虚拟世界中去,在技术上实现了信息化、数字化、智能化的高度集中;实现了安全性、可靠性、开放性、可维护性、可扩展性、可管理性、电磁兼容性;从而实现了监控系统对垃圾填埋场的全面感知、科学分析和精准应对,为今后类似的施工提供了借鉴方案。