游樂園中的游樂設施是給人們帶來歡樂與刺激的設備，其具備高空、高速、自由落體等多種感官體驗，但是由于檢修與維護難度大，發(fā)生事故也是屢見不鮮，每一次的事故都會造成人員的傷亡。
2010年6月29日16時45分深圳東部華僑城“太空迷航”娛樂設施的太空艙垮塌，造成6人死亡，10人受傷，事故原因是有一顆螺栓松動。
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人未達輕微傷，直接經(jīng)濟損失397.50萬元。深圳市人民政府事故調(diào)查組公布調(diào)查報告，認定深圳歡樂谷“10•27”過山車碰撞事故是一起因企業(yè)安全主體責任落實不到位、事故設備維護不善等原因造成的一般特種設備責任事故。事故調(diào)查組對12名責任人員和相關責任單位提出了處理建議，其中3人建議移送司法機關處理。
隨著工業(yè)技術的不斷進步，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，對于游樂設施上的結構安全監(jiān)測也能做到實時響應，大程度減少危險的發(fā)生。
一、目標與需求
游樂設施的安全性至關重要，比如摩天輪、軌道飛車等高空、高速游樂設備。由于此類設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、檢修工作存在危險性和遺漏的情況，使設備在日常運行中經(jīng)常會有隱患。實時監(jiān)測游樂設施的螺栓松動情況，以確保游客的安全成為一個非常必要的需求。此方案的目標是設計并實施一個有效的螺栓位移傳感器應用系統(tǒng)，用于預防游樂場設備因螺栓松動而引發(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。這種傳感技術能夠檢測螺栓的微小變化，具有高靈敏度、高精度、實時報警及抗干擾能力強等特點。安裝過程中，我們將在游樂場設備的數(shù)個關鍵螺栓上安裝智能螺栓位移傳感器，以實時監(jiān)測螺栓的松動情況，最大精度可以達到3um。同時，為了確保傳感器的長期穩(wěn)定運行，我們將選擇耐腐蝕、耐磨損的材料制作傳感器，并采取適當?shù)姆雷o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，當螺栓發(fā)生松動時，傳感器將檢測到變化并生成相應的數(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，對應相關的安全標準進行比對。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，確保數(shù)據(jù)的實時傳輸和準確性。同時，我們將設置數(shù)據(jù)存儲設備，對采集到的數(shù)據(jù)進行備份，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，我們將編寫相應的程序?qū)邮盏降臄?shù)據(jù)進行處理。程序?qū)?shù)據(jù)進行篩選、分析，判斷螺栓的松動程度，并根據(jù)設定的閾值發(fā)出警報。當檢測到螺栓松動超過安全閾值時，系統(tǒng)將自動發(fā)送警報信息至數(shù)據(jù)中臺及現(xiàn)場人員的移動終端，也可以按照園方的要求設置為半自動或自動的緊急響應措施，對設備進行減速或停止運行等處理，以便及時采取措施疏散人員，對設施進行維修。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情況，方便管理人員進行監(jiān)控和決策。
五、結果反饋與應用
在完成螺栓的維修后，相關人員需對傳感器進行重新校準，以確保其監(jiān)測的準確性。此外，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)分析結果，我們可以對游樂場設備的運行狀況進行預測和維護計劃制定，以實現(xiàn)預防性維護和延長設備使用壽命的目標。該方案的應用將有助于提升游樂場設備的安全性、可靠性和游客的體驗感。
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