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沉管跟着“北斗”走

发布时间:2021-07-15 【 】
        旭日初上,金色的阳光洒满海面。西人工岛的码头旁,第一班交通船整装待发。一航局深中通道项目测量主管锁旭宏一行赶忙登船,他们手中的工具箱上隐约可以看到“bds北斗”字样。
 
        在深中通道岛隧工程开工之初,考虑到在此前港珠澳大桥建设时期多次遇到的定位问题,项目团队提出引进北斗定位系统的想法,可当时,“北斗定位系统指导海底隧道沉管施工”在国内尚无先例。
 
        深中通道首节沉管安装前,沉管浮运安装一体船“一航津安1”正按部就班地进行第一次实战演练。当一体船模拟自航进坞时,自动循迹系统中gps信号突然丢失。为避免航向错乱,船长王学峰只能下令停船观察。没有了卫星信号,一体船在茫茫外海就像失去了“眼睛”。“必须要在规定时间内完成演练,每分每秒都卡得很紧,这样等下去,后续施工计划也会受到影响,信号突然中断的尴尬必须消除。”王学峰说。这次演练故障更加坚定了项目团队启用北斗定位系统的决心。
 
        “这是一次大胆的尝试。”锁旭宏坦言。从思路到实践,从白天到黑夜,从陆地到海上,光试验准备就足足做了两个月。起初,为了验证北斗系统指导沉管浮运安装的可行性,攻关团队开启了“劳动密集型”作业。他们在测控系统里安装了国产北斗、美国gps以及俄罗斯格洛纳斯等多套卫星定位系统,通过协同作业,比对参数。“一群人七嘴八舌地报着各种数据,同时接收的数据源越多,思路越不清晰。”锁旭宏说,后经进一步使用发现,北斗系统在算法上更先进,理论上单独采用北斗系统就能得到最优解。
 
        “我们在一体船9层楼高的测量塔上,装置了飞碟状北斗卫星天线,天线收集的信号通过接收器传送到监控电脑上,在监控电脑里我们加装了根据沉管浮运安装工序自主研发的测控系统。”锁旭宏介绍,这套软硬件“组合拳”实现了系统之间的穿透,可接收gps和北斗两种信号,实时计算沉管三维动态,指挥作业人员精准掌握船管在海底的具体位置。经过精度比对,两种定位系统定位精度相当,但北斗系统能够接收到的卫星数量更多,稳定性更有保证,且成本更低。
 
        2020年8月27日,经过近50公里浮运的首个深水区管节e3抵达沉放水域,夜幕下,蓄势待发的北斗系统正式亮相。
 
        “确定没有计算错吗?”锁旭宏接过测控系统数据后,一时有些语塞,所有技术人员紧紧盯着显示界面。原来,在沉管对接的关键时刻,为保险起见,项目部分别用北斗系统和gps系统采集数据进行比对,发现两者竟存在出入。
 
        失之毫厘,差之千里,面对极高的对接精度要求,到底用哪一个,谁也不敢轻举妄动。安装窗口期转瞬即逝,潮水渐渐达到沉管最佳高度。测量组顶着压力,再次对测控系统做了全面检查,用多种方法对关键数据进行核算。
 
        “最终,项目部决定使用北斗系统作为沉管继续安装的唯一依据。”一航局深中通道测控中心主任成益品回忆道。
 
        夜幕下的伶仃洋万籁俱寂,所有人的注意力都集中在显示屏的数据上。依靠北斗卫星信号,测量塔数据实时计算沉管三维动态,指挥人员精准掌握船管在海底的具体位置。“1米、90厘米……”在拉合系统作用下,e3管节一点点向对接端靠近,与e2管节在海底“深情对吻”。
 
        “深中通道e3管节出坞、浮运、安装已基本完成,测量塔数据及潜水员测量数据均满足设计要求!”8月28日凌晨3点,项目副总经理宁进进高亢的声音打破紧张的气氛。至此,北斗成功引进跨海通道施工领域。
 
        在刚刚过去的深中通道e4沉管安装作业中,北斗系统成功领航e4沉管水下30米高精度对接。沉管用上北斗系统,为超级工程的超高精度对接,装上了一双锐利的“眼睛”。
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