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鏡頭拉回半年前。

2月20日晚，第24屆冬季奧林匹克運動會在北京圓滿閉幕，中國用堪稱完美的組織籌備工作向世界交出一張精彩答卷。

　“國家隊”勇挑重?fù)?dān) 保障冬奧特種設(shè)備安全運行

中國特種設(shè)備檢測研究院（以下簡稱中國特檢院）作為我國特種設(shè)備安全與節(jié)能領(lǐng)域唯一的國家級科研機構(gòu)，始終堅持“保安全、促發(fā)展”理念，多次為國家各類重大活動提供技術(shù)支撐。在北京2022年冬奧會和冬殘奧會期間，承擔(dān)“科技冬奧”國家重點專項“冬奧關(guān)鍵區(qū)特種設(shè)備安全運行保障技術(shù)”的中國特檢院，為特種設(shè)備安全運行貢獻了重要力量。

雪車、雪橇比賽專業(yè)性強、速度快、危險性高，被譽為“冰雪運動中的F1方程式比賽”，賽事在被稱為“雪游龍”的國家雪車雪橇中心場館進行。“雪游龍”賽道長1975米，垂直落差121米，共由16個角度、傾斜度都不同的彎道組成，其中包括一個令人驚嘆的360度回旋彎道。

鑒于項目高危險特點，冬奧組委對場館制冷要求和人員安全保障提出更為嚴(yán)格的要求。氨作為制冷劑，像“血液”一樣充滿整個“雪游龍”賽道，是保障賽道恒定低溫、冰面平滑平整、選手安全比賽的關(guān)鍵。但是，氨本身有毒，如果發(fā)生泄漏，在空間內(nèi)聚集，會產(chǎn)生中毒、爆炸等危險，將嚴(yán)重影響賽事和人員安全。

為保障氨安全、守衛(wèi)“雪游龍”，中國特檢院由壓力容器部牽頭，組織陳昇博士帶領(lǐng)康昊源、韓志遠、柳涵、俞躍等人組成氨制冷研究團隊，深入開展“雪游龍”氨制冷系統(tǒng)泄漏在線監(jiān)測與實時風(fēng)險評估、診斷預(yù)警等先進安全保障技術(shù)研發(fā)，實現(xiàn)在“雪游龍”場館冬奧賽事前應(yīng)用測試、冬奧會期間持續(xù)穩(wěn)定保障“氨”安全。

破解現(xiàn)場技術(shù)難題 鑄就氨氣監(jiān)測堅強盾

冬奧項目周期短，而新技術(shù)應(yīng)用的“高可靠性、故障零容忍”高要求不減，不容出現(xiàn)失誤。

在技術(shù)研發(fā)中，陳昇以身作則，秉持“一刻也不能停、一步也不能錯、一天也誤不起”原則，帶領(lǐng)團隊迎難而上，逐個攻破設(shè)備精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性、系統(tǒng)實時風(fēng)險三維展示等技術(shù)難題。在精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性方面，研究團隊在賽前持續(xù)數(shù)月優(yōu)化底層算法，消除干擾以提升準(zhǔn)確性，改進數(shù)十次設(shè)備內(nèi)部恒溫和旋轉(zhuǎn)云臺控制算法，提升穩(wěn)定性。在實時風(fēng)險三維展示方面，團隊成員實地翻閱大量資料，掌握每臺設(shè)備、每條管道運行參數(shù)，一點一滴搭建設(shè)備三維模型，開發(fā)實時風(fēng)險評估算法，實現(xiàn)風(fēng)險三維可視化展示。

在現(xiàn)場人員出入管控嚴(yán)，嚴(yán)格限制人員數(shù)量、進出時間和次數(shù)的情況下，研究團隊充分利用好每次前往現(xiàn)場的寶貴機會，爭分奪秒解決設(shè)備和系統(tǒng)運行問題并預(yù)防突發(fā)事故，如升級材料防止設(shè)備連續(xù)旋轉(zhuǎn)時齒輪磨損，設(shè)計旋轉(zhuǎn)角度定期自動校準(zhǔn)和復(fù)位功能防止設(shè)備監(jiān)測點位偏離，加設(shè)保護器防止漏電和緊急斷電，合理加固設(shè)備底座防止傾斜、傾倒和共振等。

在現(xiàn)場安裝過程中，新技術(shù)應(yīng)用審批嚴(yán)、美觀要求高、施工限制多，造成安裝進程推進慢。經(jīng)項目負(fù)責(zé)人徐彤積極與冬奧組委、場館管理方協(xié)調(diào)，團隊成員也耐心與設(shè)計方、施工運營方等多方溝通、協(xié)商、論證并努力消除各方顧慮，最終在施工運營方現(xiàn)場調(diào)試系統(tǒng)的3天間隙里，不畏氨泄漏連夜完成現(xiàn)場設(shè)備安裝及系統(tǒng)調(diào)試。

在現(xiàn)場應(yīng)用過程中，運維方對系統(tǒng)平臺持續(xù)使用時，在實用性和準(zhǔn)確性方面不斷提出新要求、新需求。對此，研究團隊實行24小時輪班對接，全力實現(xiàn)和滿足現(xiàn)場各種運維要求和需求，如實現(xiàn)氨泄漏報警位置復(fù)測、氨報警頻次調(diào)控、現(xiàn)場視頻展示位置精準(zhǔn)等，最終成功解決了研發(fā)、安裝、應(yīng)用過程中的諸多難題，達到“高可靠性、故障零容忍”效果。

攻克氨泄漏監(jiān)測新技術(shù) 織密冬奧安全防護網(wǎng)

在“十三五”氨制冷科研成果基礎(chǔ)上，研究團隊結(jié)合國內(nèi)500余套氨制冷裝置全生命周期數(shù)據(jù)和運行經(jīng)驗，持續(xù)攻關(guān)新的在線監(jiān)測和實時風(fēng)險可視化預(yù)警技術(shù)，研發(fā)出遙測式可調(diào)諧二極管激光光譜（TDLAS）和超聲波氨泄漏實時監(jiān)測設(shè)備，構(gòu)建了“氨制冷承壓設(shè)備動態(tài)風(fēng)險遠程監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)平臺”，實現(xiàn)兩大突破。

一是氨泄漏實時監(jiān)測設(shè)備達到了國際先進水平，實現(xiàn)了氨泄漏從點到面精準(zhǔn)定位，完成ppm級高靈敏度、30m遠距離、空間360度大范圍實時監(jiān)測，覆蓋了氨制冷機房（人稱氨“血液”供應(yīng)的“心臟”）、賽道出發(fā)區(qū)、國家隊訓(xùn)練館等“雪游龍”氨泄漏高風(fēng)險區(qū)域，彌補了場館氨制冷運維系統(tǒng)無法快速精準(zhǔn)辨識氨泄漏源的不足。

二是動態(tài)風(fēng)險遠程監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)平臺融合了實時監(jiān)測和現(xiàn)場賽事的多源數(shù)據(jù)，集成了三維場景設(shè)備風(fēng)險實時智能診斷先進技術(shù)，實現(xiàn)了短時間（5s）內(nèi)氨泄漏監(jiān)測和風(fēng)險評估，解決了設(shè)備實時風(fēng)險難以評估和三維可視化展示預(yù)警的難題。平臺作為場館氨制冷系統(tǒng)承壓設(shè)備重要監(jiān)控系統(tǒng)，成為設(shè)備管理和人員應(yīng)急維護的重要工具。

實現(xiàn)賽前現(xiàn)場應(yīng)用 交出賽事安全滿意答卷

經(jīng)過團隊持續(xù)奮戰(zhàn)，研究成果趕在雪車雪橇測試賽、世界杯賽事前順利完成現(xiàn)場安裝調(diào)試并開展測試應(yīng)用，通過測試賽持續(xù)完善技術(shù)上的不足，為正式冬奧賽事安全運維積累了寶貴經(jīng)驗。

在冬奧會正式賽事進行期間，研究團隊的研究成果運行穩(wěn)定，實現(xiàn)“零故障、零失誤”連續(xù)平穩(wěn)安全保障，多次快速準(zhǔn)確辨識出場館檢修維護過程中氨濃度超限情況，將“看不見”的風(fēng)險變?yōu)?ldquo;看得見”的風(fēng)險，達到了“準(zhǔn)定位、快預(yù)警”的效果，得到現(xiàn)場運營方一致好評。研究成果也開了國內(nèi)氨制冷系統(tǒng)風(fēng)險在線快速感知與智能預(yù)警的先河，未來可推廣應(yīng)用于氨“產(chǎn)輸儲用”全產(chǎn)業(yè)鏈安全保障，帶動國內(nèi)氨制冷領(lǐng)域安全運維向智能化轉(zhuǎn)變。

中國特檢院聚焦科技賦能，狠抓科技創(chuàng)新發(fā)展，通過“科技冬奧”專項，形成了涉及壓力容器、壓力管道、鍋爐、電梯、客運索道等特種設(shè)備的多項新技術(shù)，保障了北京冬奧賽事期間關(guān)鍵場館安全，完善了大型賽事下特種設(shè)備典型事故應(yīng)急救援機制，彰顯了科技創(chuàng)新水平，為特種設(shè)備的安全運行防控與監(jiān)管提供了行業(yè)標(biāo)桿，為“后奧運時期”的特種設(shè)備安全運行防控體系建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

來源網(wǎng)址：https://www.samr.gov.cn/xw/mtjj/202208/t20220808_349160.html