游樂(lè )園中的游樂(lè )設施是給人們帶來(lái)歡樂(lè )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(jiàn)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(lè )項目發(fā)生重大安全事故，事故原因是有一顆螺栓松動(dòng)。
2023年10月27日，深圳市南山區沙河街道歡樂(lè )谷景區內大型游樂(lè )設施“雪域雄鷹”彈射過(guò)山車(chē)發(fā)生碰撞事故，深圳歡樂(lè )谷的過(guò)山車(chē)事故中，螺栓斷裂是導致事故的主要原因。深圳市人民政府事故調查組公布調查報告，認定深圳歡樂(lè )谷“10•27”過(guò)山車(chē)碰撞事故是一起因企業(yè)安全主體責任落實(shí)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。事故調查組對12名責任人員和相關(guān)責任單位提出了處理建議，其中3人建議移送司法機關(guān)處理。
隨著(zhù)工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，上海朝輝通過(guò)自主創(chuàng )新和研發(fā)，提供了各種位移傳感技術(shù)，對于游樂(lè )設施上的結構安全監測也能做到實(shí)時(shí)響應，最大程度減少危險的發(fā)生。
一、目標與需求
游樂(lè )設施的安全性至關(guān)重要，比如摩天輪、軌道飛車(chē)等高空、高速游樂(lè )設備。由于此類(lèi)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(huì )有隱患。實(shí)時(shí)監測游樂(lè )設施的螺栓松動(dòng)情況，以確保游客的安全成為一個(gè)非常必要的需求。此方案的目標是設計并實(shí)施一個(gè)有效的螺栓位移傳感器應用系統，用于預防游樂(lè )場(chǎng)設備因螺栓松動(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)報警及抗干擾能力強等特點(diǎn)。安裝過(guò)程中，我們將在游樂(lè )場(chǎng)設備的數個(gè)關(guān)鍵螺栓上安裝智能螺栓位移傳感器，以實(shí)時(shí)監測螺栓的松動(dòng)情況，最大精度可以達到3um。同時(shí)，為了確保傳感器的長(cháng)期穩定運行，我們將選擇耐腐蝕、耐磨損的材料制作傳感器，并采取適當的防護措施。
三、數據采集與傳輸
數據采集部分將由傳感器完成，當螺栓發(fā)生松動(dòng)時(shí)，傳感器將檢測到變化并生成相應的數據。這些數據以無(wú)線(xiàn)傳輸方式發(fā)送至在線(xiàn)PHM數據中臺，對應相關(guān)的安全標準進(jìn)行比對。朝輝配置的無(wú)線(xiàn)通訊模塊具備低功耗、高穩定性、高傳輸速率的特點(diǎn)，確保數據的實(shí)時(shí)傳輸和準確性。同時(shí)，我們將設置數據存儲設備，對采集到的數據進(jìn)行備份，以備后續分析處理。
四、數據分析與處理
在PHM數據中臺，我們將編寫(xiě)相應的程序對接收到的數據進(jìn)行處理。程序將對數據進(jìn)行篩選、分析，判斷螺栓的松動(dòng)程度，并根據設定的閾值發(fā)出警報。當檢測到螺栓松動(dòng)超過(guò)安全閾值時(shí)，系統將自動(dòng)發(fā)送警報信息至數據中臺及現場(chǎng)人員的移動(dòng)終端，也可以按照園方的要求設置為半自動(dòng)或自動(dòng)的緊急響應措施，對設備進(jìn)行減速或停止運行等處理，以便及時(shí)采取措施疏散人員，對設施進(jìn)行維修。此外，系統還將具備數據可視化功能，通過(guò)圖表等方式展示螺栓松動(dòng)情況，方便管理人員進(jìn)行監控和決策。
五、結果反饋與應用
在完成螺栓的維修后，相關(guān)人員需對傳感器進(jìn)行重新校準，以確保其監測的準確性。此外，根據歷史數據分析結果，我們可以對游樂(lè )場(chǎng)設備的運行狀況進(jìn)行預測和維護計劃制定，以實(shí)現預防性維護和延長(cháng)設備使用壽命的目標。該方案的應用將有助于提升游樂(lè )場(chǎng)設備的安全性、可靠性和游客的體驗感。
