摘 要：基于監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合通航建筑物用途、分類、結(jié)構(gòu)，以及通航建筑物的維修保養(yǎng)手冊、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等內(nèi)容，對通航建筑物分類、結(jié)構(gòu)、部件、部件屬性、屬性內(nèi)容、量化內(nèi)容等進(jìn)行有效梳理后設(shè)計出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在采用信息化技術(shù)搭建研發(fā)的通航建筑物功能恢復(fù)決策系統(tǒng)中，通過相關(guān)數(shù)據(jù)管理功能構(gòu)建維護(hù)維修保養(yǎng)矩陣，并結(jié)構(gòu)化存儲維修保養(yǎng)矩陣數(shù)據(jù)，決策系統(tǒng)結(jié)合維修保養(yǎng)矩陣數(shù)據(jù)和實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)生成維修保養(yǎng)建議， 為通航建筑物功能恢復(fù)提供決策支持，并提升決策水平。

　　關(guān)鍵詞：通航建筑物;船閘;維修保養(yǎng)矩陣;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化;信息化管理;編碼

　　內(nèi)河航運(yùn)是綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，加快內(nèi)河航道建設(shè)，大力發(fā)展內(nèi)河航運(yùn)，推動港航融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)水力資源的綜合利用，就是貫徹落實(shí)運(yùn)輸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的重要舉措。

　　以江蘇省諫壁船閘為例，截至2020年12月31日，諫壁船閘船舶通過量突破1.94億t，再創(chuàng)歷史新高。2020年全年，諫壁船閘共開放套閘22 689閘次。船舶通過量1.94億t，同比增長5%;貨物通過量1.18億 t，同比增長3.5%。從這組數(shù)據(jù)中我們可以看到，保障船閘運(yùn)行效率、減少船舶積壓、保持安全高效運(yùn)行對推動地方經(jīng)濟(jì)、發(fā)展我國內(nèi)河航運(yùn)事業(yè)有重大意義。

　　國內(nèi)內(nèi)河航道基礎(chǔ)設(shè)施普遍存在服役狀態(tài)監(jiān)測能力弱、安全預(yù)警防控能力差等突出問題，主要制約因素在于內(nèi)河航道基礎(chǔ)設(shè)施面臨復(fù)雜環(huán)境，其監(jiān)測預(yù)警的重大共性關(guān)鍵技術(shù)尚未取得突破，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃任務(wù)相關(guān)執(zhí)行單位正在積極攻克各類內(nèi)河航道設(shè)施，包括航標(biāo)、整治建筑物、通航建筑物等的監(jiān)測方法，形成內(nèi)河航道設(shè)施服役狀態(tài)的在線智能監(jiān)測技術(shù)，據(jù)此建立內(nèi)河航道設(shè)施的服役狀態(tài)預(yù)警模型，研發(fā)內(nèi)河航道設(shè)施功能恢復(fù)的決策技術(shù)，來增強(qiáng)我國內(nèi)河航道設(shè)施的智能監(jiān)測預(yù)警能力及決策水平。

　　1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)梳理

　　通航建筑物是用于克服集中水位落差或地形障礙而升降或通過船舶的水工設(shè)施，又稱過船建筑物。通航建筑物按功能可分為升降船舶的建筑物和通過船舶的建筑物。升降船舶的建筑物又可分為船閘與升船機(jī)兩種基本型式。現(xiàn)代過船建筑物應(yīng)用最多的是船閘，其次是升船機(jī)。

　　以船閘為例，通過分析江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)船閘維護(hù)規(guī)程[1]得知，船閘結(jié)構(gòu)主要分為閘門、閥門、啟閉機(jī)、電氣、水工建筑物及其附屬設(shè)施等大類。每個大類結(jié)構(gòu)下根據(jù)當(dāng)前大類結(jié)構(gòu)的特性細(xì)分出很多部件小類結(jié)構(gòu)。

　　以閘門為例，閘門按其類型可分為升臥閘門、橫拉閘門、三角閘門、人字閘門等。

　　以橫拉閘門為例，橫拉閘門下包含了門體、推拉牽引裝置、鏈條、吊桿、銷軸、側(cè)向?qū)л啞⒐潭菟菽浮④壍馈④壌病④壍缐喊寮奥菟ǖ炔考Y(jié)構(gòu)，每個小類部件結(jié)構(gòu)都具有運(yùn)行觀測屬性，屬性的內(nèi)容根據(jù)部件結(jié)構(gòu)特性細(xì)分出很多屬性的內(nèi)容。

　　以橫拉閘門為例，橫拉閘門運(yùn)行觀測屬性的內(nèi)容包含了運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)行不平穩(wěn)、有漏水、無漏水、運(yùn)行有抖動、運(yùn)行無抖動、運(yùn)行有異常聲響、運(yùn)行無異常聲響、啟閉時間在規(guī)定范圍內(nèi)、啟閉時間不在規(guī)定范圍內(nèi)等。

　　橫拉閘門不光只具有運(yùn)行觀測屬性，還同時具有維修保養(yǎng)屬性，維修保養(yǎng)屬性的內(nèi)容包括了擋水面板及其他鋼構(gòu)件局部變形嚴(yán)重或開裂部位應(yīng)采取矯正、補(bǔ)強(qiáng)等措施修復(fù)等。

　　從橫拉閘門維修保養(yǎng)屬性的內(nèi)容可以看出，這些屬性內(nèi)容可以細(xì)分到每個運(yùn)行的小類結(jié)構(gòu)部件中，因?yàn)槊總€運(yùn)行的小類結(jié)構(gòu)部件都具有運(yùn)行觀測屬性，而每個運(yùn)行觀測屬性的內(nèi)容都會有與其對應(yīng)的維修保養(yǎng)屬性的內(nèi)容。還可以將運(yùn)行觀測屬性的內(nèi)容按度量范圍進(jìn)一步細(xì)化，如裂口長度可量化出幾種范圍，每種范圍將有對應(yīng)的維修保養(yǎng)屬性內(nèi)容，即橫拉閘門門體運(yùn)行觀測結(jié)果為局部開裂有漏水，采集裂口長度等量化數(shù)據(jù)或形變量化數(shù)據(jù)，那么對應(yīng)的維修保養(yǎng)屬性內(nèi)容中就會有擋水面板局部開裂部位、形變部位的量化范圍是什么，采取矯正、修補(bǔ)、補(bǔ)強(qiáng)或直接更換門體等措施進(jìn)行修復(fù)。

　　通過以上對橫拉閘門的舉例分析后就可以得出維修保養(yǎng)矩陣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其關(guān)系型存儲結(jié)構(gòu)，通過信息化技術(shù)設(shè)計構(gòu)建出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后就可以實(shí)現(xiàn)對船閘、閘門、橫拉閘門、門體、運(yùn)行觀測屬性，屬性內(nèi)容、維修保養(yǎng)內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)樹形結(jié)構(gòu)化、關(guān)系化存儲，從而構(gòu)建出通航建筑物的維修保養(yǎng)矩陣。

　　2 信息化管理

　　通過信息化技術(shù)搭建研發(fā)通航建筑物功能恢復(fù)決策系統(tǒng)可對通航建筑物的維修保養(yǎng)矩陣數(shù)據(jù)可進(jìn)行信息化的維護(hù)管理。系統(tǒng)可按前后分離架構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能。服務(wù)端可采用如java等進(jìn)行構(gòu)建，前端頁面可采用如vue.js等進(jìn)行構(gòu)建，關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲可采用開源的數(shù)據(jù)庫中間件，如mysql等構(gòu)建。

　　系統(tǒng)中可通過部件管理進(jìn)行通航建筑物的分類、結(jié)構(gòu)、部件進(jìn)行樹形結(jié)構(gòu)化維護(hù)。即先維護(hù)通航建筑物的大類，如船閘、升船機(jī)、引航道等。然后在每個大類下維護(hù)主體結(jié)構(gòu)，如船閘下可維護(hù)閘門、閥門、啟閉機(jī)、電氣、水工建筑物及其附屬設(shè)施等結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)下可維護(hù)部件，如閘門可維護(hù)門體、推拉牽引裝置、鏈條、吊桿、銷軸、側(cè)向?qū)л啞⒐潭菟菽浮④壍馈④壌病④壍缐喊寮奥菟ǖ炔考Y(jié)構(gòu)。部件結(jié)構(gòu)下還存在更細(xì)分類的部件時可在部件下繼續(xù)維護(hù)子部件結(jié)構(gòu)，直至最小級別的部件結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)維護(hù)完成。

　　通過部件屬性管理進(jìn)行運(yùn)行觀測屬性、屬性內(nèi)容、量化觀測內(nèi)容進(jìn)行運(yùn)行觀測屬性內(nèi)容的樹形結(jié)構(gòu)化維護(hù)。即先維護(hù)部件的運(yùn)行觀測屬性，如閘門運(yùn)行觀測屬性包擴(kuò)運(yùn)行時狀態(tài)、開啟時狀態(tài)、關(guān)閉時狀態(tài)等，其狀態(tài)分別對應(yīng)的屬性內(nèi)容包括運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)行不平穩(wěn)、有漏水、無漏水、運(yùn)行有抖動、運(yùn)行無抖動、運(yùn)行有異常聲響、運(yùn)行無異常聲響、啟閉時間在規(guī)定范圍內(nèi)、啟閉時間不在規(guī)定范圍內(nèi)等。在漏水屬性內(nèi)容下可細(xì)分出量化觀測內(nèi)容，如裂口長度20 cm左右，裂口長度50 cm左右、裂口長度100 cm左右等。再如局部形變半徑20 cm左右，局部形變半徑50 cm左右、局部形變半徑100 cm左右等。量化觀測內(nèi)容由部件的特性決定，每個運(yùn)行的部件都存在多種量化觀測內(nèi)容，量化觀測內(nèi)容維護(hù)的越詳細(xì)越好。

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