L'ordinateur résiste aux conditions difficiles grâce à sa conception étanche et robuste

Dans cet article:

  1. Le Client
  2. Qu'est-ce que le dragage ?
  3. Exploration de divers types de dragues pour un enlèvement efficace des sédiments
  4. Dragage automatisé : L'efficacité et la durabilité à l'avant-garde
  5. Les exigences de l'application
  6. Avantages de l'automatisation des dragues
  7. Notre Solution

Le Client

Le client a récemment mis en service sa première flotte de dragues automatisées, spécialement conçues pour une initiative de remise en état visant l'enlèvement et le traitement d'une couche contaminée, le transport de l'eau et l'application ultérieure d'une couche uniforme de sable, de gravier prédimensionné, de charbon actif et d'une couverture de pierre protectrice. Cet ambitieux projet d'assainissement couvre une superficie d'environ 1,5 million de mètres cubes et s'étend sur plus de 250 acres, principalement sur des terrains peu profonds qui nécessitent une navigation prudente.

Pour garantir le bon fonctionnement de ces systèmes de dragage, une surveillance continue et un affichage des données en temps réel seront disponibles sur un site web distant. Chaque drague sera équipée de capacités d'acquisition de données en direct à bord et d'un système de contrôle intégré, visant à optimiser l'efficacité et à réduire les dépenses opérationnelles.

Les dragues sont équipées de systèmes avancés de contrôle du débit, qui ajustent dynamiquement la vitesse de la pompe de dragage en fonction du débit et de la densité de la boue. L'automatisation de ce processus devrait permettre de réduire considérablement la consommation d'énergie tout en maintenant un taux de production constant. En automatisant la dilution de la boue et le contrôle de la vitesse de la pompe, les opérateurs de dragues auront la capacité de maximiser les taux d'excavation.

En outre, l'intégration du positionnement GPS et de la cartographie numérique, facilitée par le système d'acquisition de données, offrira une aide précieuse aux opérateurs et aux ingénieurs géomètres pour gérer efficacement le positionnement des excavatrices et les zones de déblais tout au long du projet de dragage.

En outre, les systèmes de contrôle serviront de plate-forme d'enregistrement complète, enregistrant les pannes, les alarmes et les heures de fonctionnement de l'équipement. Ces données s'avéreront indispensables pour le personnel de maintenance, qui pourra ainsi maintenir les machines de dragage à un niveau d'efficacité opérationnelle optimal.

Qu'est-ce que le dragage ?

Le dragage est le processus indispensable pour éliminer les sédiments accumulés qui se déposent sur les lits et les berges des plans d'eau, y compris les rivières, les lacs et les ruisseaux. Cette tâche cruciale fait appel à des équipements de dragage spécialisés, qui exploitent la puissance de la technologie du vide pour extraire et pomper efficacement les sédiments et débris indésirables.

La sédimentation, un phénomène naturel, entraîne l'accumulation progressive de limon, de sable et de débris sur les lits des rivières, des lacs, des canaux et des cours d'eau au fil du temps. L'accumulation excessive de sédiments peut avoir de nombreuses conséquences négatives. Elle peut réduire la profondeur des voies d'eau, entraver la fluidité de la navigation, et entraîner une contamination potentielle, ce qui présente des risques importants pour les écosystèmes aquatiques. Dans les zones côtières, l'accumulation de sédiments peut accélérer l'érosion des plages.

Pour préserver l'intégrité des voies navigables et protéger la vie aquatique, il est primordial de gérer efficacement la sédimentation par le dragage. De nombreuses activités quotidiennes dépendent de la fonctionnalité des voies navigables, qui jouent un rôle vital dans le transport des marchandises, les opérations de pêche commerciale et les activités de loisirs. Malheureusement, ces voies navigables essentielles sont souvent victimes de l'accumulation de sédiments, ce qui rend la navigation difficile et constitue parfois une menace pour l'environnement.

Pour garantir la santé des voies navigables et faciliter les activités commerciales, il est souvent urgent de remédier à l'accumulation substantielle de sédiments. Le dragage apparaît comme une solution rapide et efficace pour l'enlèvement des sédiments, offrant une variété de méthodes de dragage adaptées à cet objectif.

Le processus d'enlèvement des sédiments est centré sur le déploiement d'une drague, qui extrait les sédiments et les débris accumulés. Les dragues sont conçues pour fonctionner partiellement ou entièrement sous l'eau, ce qui permet aux opérateurs de collecter efficacement les sédiments et de les déplacer vers des zones désignées. Une fois les opérations de dragage terminées, les sédiments déplacés peuvent trouver diverses applications utiles.

Quel est l'objectif du dragage ?

Le dragage joue un rôle essentiel dans diverses industries, laissant une empreinte significative dans de nombreux secteurs. Ces applications sont les suivantes

  1. L'entretien des voies navigables existantes : Le dragage joue un rôle essentiel dans la préservation des voies d'eau en éliminant les débris accumulés. Il rétablit la profondeur et l'état d'origine des masses d'eau tout en éliminant efficacement la végétation morte, les polluants et les détritus.
  2. Création de nouvelles voies navigables : Les ports étendent leur infrastructure en utilisant le dragage pour créer de nouvelles voies navigables. Cette approche stratégique améliore l'accès aux nouveaux centres commerciaux et optimise le transport des marchandises. Le dragage permet aux navires de toutes tailles d'accoster en toute sécurité.
  3. Augmentation de la profondeur des voies navigables : L'accumulation de sédiments peut réduire la profondeur des voies navigables et entraîner des risques d'inondation. Le dragage élimine les débris accumulés, redonne au plan d'eau sa profondeur d'origine et atténue les risques d'inondation.
  4. Nettoyage des étangs et des lagunes : Les étangs et lagunes stagnants développent souvent des odeurs désagréables et des conditions troubles en raison de l'accumulation de sédiments. Le dragage rajeunit ces masses d'eau et favorise un environnement plus sain.

En outre, les procédures de dragage trouvent des applications spécialisées, en particulier dans les contextes industriels et les efforts de préservation de l'environnement.

Applications industrielles du dragage

Le matériel de dragage est polyvalent et remplit diverses fonctions industrielles essentielles :

  1. Excavation : Le dragage prépare les projets de construction tels que les ponts, les quais et les jetées en effectuant des tâches essentielles d'excavation sous l'eau, facilitant ainsi le travail sur le terrain.
  2. Amélioration des voies navigables pour les grands navires : Le dragage approfondit et élargit les voies navigables, permettant le passage de plus grands navires de charge, ce qui a un impact positif sur l'économie et garantit la navigabilité à marée basse.
  3. Collecte de matériaux de construction : L'enlèvement des sédiments permet de recueillir des matériaux de construction essentiels tels que le sable, le gravier et les débris, souvent utilisés pour la production de béton dans le cadre de divers projets de construction.
  4. Entretien des canaux : Les canaux, sensibles à l'accumulation de sédiments et de débris, bénéficient du dragage pour améliorer l'état des voies navigables pour un large éventail de bateaux.
  5. Extraction de métaux précieux : Dans certains plans d'eau, les sédiments peuvent contenir des métaux précieux comme l'or et les diamants. Le dragage est un outil précieux pour l'excavation de ces sédiments riches en minéraux, contribuant ainsi aux opérations d'exploitation minière.

La polyvalence du matériel de dragage en fait un atout précieux dans de nombreux secteurs industriels.

Avantages du dragage pour l'environnement

Le dragage s'avère être un outil précieux pour l'amélioration et le maintien des écosystèmes aquatiques, offrant de multiples avantages environnementaux :

  1. Amélioration de la qualité de l'eau : Le dragage élimine les contaminants provenant des déversements de produits chimiques, de l'accumulation des eaux usées, de la décomposition des matières végétales et du ruissellement des eaux de pluie, ce qui améliore considérablement la qualité générale de l'eau.
  2. Préservation de l'écosystème : Le dragage contribue à la santé de l'écosystème en éliminant les déchets, les boues, la végétation morte et d'autres débris. Il favorise la propreté de l'eau, protège les habitats de la faune et de la flore locales et atténue l'eutrophisation, c'est-à-dire l'excès de nutriments dans l'eau causé par les eaux de ruissellement.
  3. Restauration du littoral : Le dragage rétablit l'état d'origine des plages, en inversant les effets de l'érosion du sol causée par les tempêtes, l'exploitation minière en mer et les catastrophes d'origine humaine. Cette préservation de l'écosystème local profite aux plantes indigènes et à la faune aquatique.
  4. Élimination des déchets : Le dragage joue un rôle essentiel dans le maintien de la propreté des voies d'eau en éliminant efficacement les déchets et les débris qui se trouvent sous la surface de l'eau.

Le dragage apparaît comme un allié puissant dans la quête de protection et de revitalisation de nos précieux environnements naturels.

Mécanique de l'enlèvement des sédiments par dragage

Le dragage est une méthode efficace pour éliminer l'excès de sédiments et de débris des masses d'eau, et il joue un rôle essentiel dans le maintien de l'équilibre écologique. Ce processus fait appel à un équipement de dragage spécialisé équipé d'une pompe submersible et d'un tube de transport, garantissant l'extraction sans faille et l'élimination responsable des sédiments. Le respect des lois et réglementations locales, nationales et fédérales est primordial pour garantir la manipulation correcte des matériaux de dragage et minimiser l'impact sur l'environnement.

Voici un aperçu détaillé de la manière dont le dragage élimine efficacement les sédiments tout en garantissant le respect de l'environnement :

1. Fonctionnement de la pompe submersible : Le cœur du processus de dragage réside dans la pompe submersible, conçue pour aspirer de manière experte les débris dans les profondeurs de l'eau. Cette pompe très puissante aspire efficacement les sédiments et les débris, les amorçant en vue de leur élimination ultérieure.

2. Transport vers la surface : Un tube de transport spécialisé se connecte à la pompe submersible, facilitant la remontée rapide des sédiments de leur lieu de repos sous-marin à la surface de l'eau. Ce processus de transport sans faille garantit une récupération efficace des sédiments.

3. Détachement des sédiments : Pour commencer l'enlèvement des sédiments, l'opérateur de dragage abaisse stratégiquement une tête de coupe rotative dans le plan d'eau. Cette tête de coupe, conçue avec précision, détache méthodiquement les sédiments et déloge les débris, les préparant ainsi à l'extraction. Cette étape garantit un nettoyage complet du plan d'eau.

4. Extraction et élimination : La pompe submersible, maintenant chargée de sédiments et de débris, transporte le matériau à la surface pour le traitement final et l'élimination. Le processus d'élimination responsable respecte toutes les réglementations applicables, protégeant ainsi l'environnement.

En respectant des réglementations environnementales strictes et en utilisant des équipements de pointe, le dragage permet non seulement d'éliminer efficacement les sédiments, mais aussi de préserver l'intégrité de nos masses d'eau et de nos écosystèmes.

Comment fonctionne le dragage ? Illustration - Eagle Dynamic Solutions Image Copyright 2020.

Exploration de divers types de dragues pour un enlèvement efficace des sédiments

L'enlèvement des sédiments fait appel à une gamme variée de types de dragues, chacune d'entre elles étant conçue pour exceller dans des applications spécifiques. GeoForm International présente une sélection complète d'équipements de dragage de première qualité parfaitement adaptés à ces variétés de dragues courantes. Explorons les principaux types de dragues afin de mieux comprendre leur rôle :

1. Drague à aspiration simple : Cette variante figure parmi les équipements d'enlèvement des sédiments les plus répandus. Elle fonctionne principalement grâce à la force d'aspiration, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des outils pour pénétrer ou couper le fond de la masse d'eau. Au lieu de cela, elle aspire efficacement les débris détachés pour les enlever en douceur.

2. Drague à aspiration et à coupe : Il s'agit d'un type de drague spécialisée équipée d'un outil de coupe qui détache de manière experte les matériaux du fond de la masse d'eau. Ces matériaux sont ensuite acheminés vers l'embouchure de l'appareil d'aspiration. Les dragues suceuses-coupeuses s'avèrent inestimables lorsqu'il s'agit de surfaces dures qui empêchent une aspiration efficace par des moyens conventionnels.

3. Drague à vis sans fin : La drague à vis sans fin adopte une approche particulière, pénétrant dans le lit pour déloger et aspirer efficacement les débris. Sa tarière rotative peut pénétrer profondément dans la surface, ce qui en fait un excellent choix pour les applications lourdes d'élimination des sédiments, en particulier dans des contextes tels que les stations d'épuration des eaux usées et autres environnements similaires.

4. Drague Jet-Lift : S'appuyant sur une technologie de pointe, la drague à jet-lift exploite un flux d'eau à grand volume pour aspirer l'eau, la vase et les débris à proximité, garantissant ainsi un enlèvement efficace et performant des sédiments. Cette approche innovante promet des résultats rapides et efficaces.

Dragage automatisé : L'efficacité et la durabilité à l'avant-garde

L'industrie du dragage assiste à un changement de paradigme avec un nombre croissant de dragues nouvellement construites qui adoptent l'automatisation. Ces systèmes automatisés de pointe révolutionnent les processus de travail critiques, notamment le pompage de la boue, le positionnement de la drague et la vitesse de rotation de la tête de coupe. L'automatisation ne se limite pas aux nouveaux navires ; les navires modernisés peuvent également bénéficier de cette technologie. Le résultat ? Un dragage précis, des normes de sécurité élevées, des économies de carburant, une réduction des charges administratives et une accélération des délais des projets, ce qui permet de réduire les coûts et d'améliorer les performances des projets.

Cette tendance à l'automatisation présente un double avantage : non seulement elle rationalise les opérations et la consommation de carburant, mais elle contribue également à la réduction des émissions de carbone. Cela est d'autant plus pertinent que les navires s'efforcent d'atteindre les objectifs de réduction des gaz à effet de serre (GES) de l'Organisation maritime internationale (OMI), obligatoires d'ici à 2030 et 2050.

L'OMI classe la navigation autonome en quatre degrés :

Premier degré : navires dotés de processus automatisés et d'une aide à la décision. Les marins sont à bord pour exploiter et superviser les systèmes et les fonctions du navire. Certaines opérations peuvent être automatisées et parfois non supervisées, les marins étant prêts à prendre le contrôle.

Deuxième degré : Navires télécommandés avec des marins à bord. Ces navires sont contrôlés et exploités à partir d'un autre endroit, avec des marins disponibles à bord pour gérer les systèmes et les fonctions du navire.

Troisième degré : Navires télécommandés sans marins à bord. Dans ce scénario, les navires sont contrôlés et exploités à distance, sans marins physiquement présents à bord.

Quatrième degré : Navires entièrement autonomes. Il s'agit de navires dotés de systèmes d'exploitation capables de prendre des décisions indépendantes et de mener des actions autonomes.

La technologie du dragage automatisé continue de progresser, non seulement en termes d'efficacité, mais aussi d'alignement sur les objectifs de développement durable, ce qui permet de progresser vers une industrie maritime plus écologique et plus efficace.

Les exigences de l'application

Le client reconnaît qu'il est impératif de minimiser l'intervention humaine et les besoins en main-d'œuvre, à la fois pendant le projet en cours et à long terme. Son objectif est d'améliorer la sécurité, la productivité et la précision dans toutes les activités liées au projet.

Le but premier est d'alléger le fardeau des tâches de dragage à forte intensité de main-d'œuvre en mettant en œuvre l'automatisation, ce qui aura pour effet d'amplifier la productivité et de réduire les temps d'arrêt des opérations.

Le système complet de contrôle de la drague comprendra un ensemble de composants méticuleusement conçus pour collecter, traiter et exécuter des tâches sur la base des données acquises.

Au cœur de ce système d'automatisation, notre solution occupe une place centrale. Elle sert de plaque tournante et reçoit les informations et les données provenant des opérateurs, des capteurs de dragage, des interrupteurs et de diverses unités de traitement intelligentes. Ensuite, elle traite méticuleusement ces informations et orchestre le flux continu de données et de commandes vers l'équipement de dragage et les interfaces utilisateur.

Surtout, notre solution est méticuleusement conçue pour fonctionner de manière transparente dans les conditions les plus difficiles, y compris l'humidité, les températures extrêmes, la poussière et les fortes vibrations. Cette robustesse garantit une fonctionnalité et une fiabilité ininterrompues, quels que soient les facteurs environnementaux en jeu.

En adoptant l'automatisation de pointe, notre client est prêt à révolutionner les opérations de dragage, en obtenant une efficacité accrue, une sécurité renforcée et une précision inégalée tout au long du projet et au-delà.

Avantages de l'automatisation des dragues

Automatisation de la vitesse de la tête de coupe : Réduction de l'usure de la tête de coupe due à une vitesse excessive et diminution de la puissance requise.

Surveillance et automatisation de la restriction de la bouche d'aspiration : Augmente le temps de dragage effectif et réduit la consommation d'énergie en éliminant le pompage de l'eau et des boues légères.

Surveillance et automatisation du dragage de l'échelle de dragage : Amélioration de la durée du cycle de dragage, élimination de l'usure de l'échelle et du tuyau d'aspiration due au traînage, tout en réduisant la nécessité de revenir ultérieurement sur des sections mal draguées.

Automatisation de la dilution de la boue d'aspiration : permet de maintenir le débit de la conduite de dragage en cas d'effondrement et de colmatage de la fraise et de l'embouchure ; en outre, elle donne à l'opérateur une plus grande confiance pour creuser à un niveau plus élevé, sachant que la boue sera diluée si elle devient visqueuse.

Automatisation de la vitesse des pompes de dragage : Le rapport coût-bénéfice de l'automatisation de la vitesse de la pompe est le plus élevé de tous les systèmes d'automatisation de la drague, car des densités plus élevées peuvent être transportées à des débits plus faibles avec moins de risques de colmatage du pipeline, ce qui réduit les coûts énergétiques et augmente le débit et le temps de fonctionnement de la drague.

Surveillance de l'état des pompes de dragage : Réduction des temps d'arrêt et de la consommation d'énergie par un remplacement stratégique.

Vitesse de rotation/automatisation de la production : Augmentation du débit de la drague en optimisant les systèmes d'excavation et d'acquisition de la drague.

Automatisation des levés hydrographiques : Fournit à la direction des outils supplémentaires pour prédire et améliorer la production, car le système peut repérer les zones de faible production ou de temps d'arrêt.

Automatisation des contours des sections transversales : Soulage l'opérateur de la tâche difficile de couper les pentes et de sur ou sous-draguer. L'avantage principal est l'augmentation de la zone d'oscillation qui peut être utilisée et la réduction du risque d'avoir à refaire ou à nettoyer une section. Ces deux avantages permettent d'augmenter le taux de dragage global.

Automatisation du chariot de pompage : Augmentation de la densité moyenne de la boue grâce à une plus grande précision de positionnement.

Automatisation de l'excavation conventionnelle : Augmentation de la productivité de la drague grâce à l'amélioration de la précision de la position de la drague et du temps de pompage de la boue.

Automatisation du fil d'étambot ou des fils d'étambot : Augmentation de la production et de la précision de positionnement.

Automatisation de la vitesse de l'eau de service : Augmentation de la durée de vie des garnitures et réduction de la consommation d'énergie de la pompe de service.

Surveillance de l'équipement, diagnostic et programmation de la maintenance : Augmentation de l'efficacité grâce à un entretien prédictif.

Visualisation et contrôle à distance : Toutes les données de la drague, qu'elles soient historiques ou en temps réel, peuvent être visualisées et mises à jour via un réseau. Des caméras Ethernet peuvent être ajoutées pour fournir des informations supplémentaires sur l'environnement. Dans les zones isolées, comme les mines de sable et de gravier, l'ensemble des opérations de dragage peut être facilement contrôlé à distance en n'employant qu'un opérateur pour des raisons de sécurité et de service.

Notre Solution

Le SEMIL-1708 est un ordinateur demi-rack 2U extrêmement robuste avec une conception étanche à l'eau et à la poussière conforme à la norme IP67. Alimenté par un processeur Intel Xeon E ou 9th/ 8th-Gen Core et couplé à un chipset Intel C246 de qualité station de travail, il peut supporter jusqu'à 64 Go de mémoire DDR4 ECC/ non-ECC.

Le SEMIL-1708 intègre la meilleure conception thermique de Neousys et offre une flexibilité de montage qui permet de monter au mur ou en rack jusqu'à deux SEMIL côte à côte, en adoptant un châssis anticorrosion en acier inoxydable et en aluminium pour contrer l'humidité et la salinité.

Une variété de connectivités E/S utilisant des connecteurs M12 pour garantir des connexions extrêmement robustes dans des environnements de chocs et de vibrations sont proposées et il possède jusqu'à huit ports PoE+ 802.3at pour fournir 25 W d'alimentation aux appareils connectés.

En ce qui concerne l'expansion interne, il dispose d'une prise M.2 M-key pour prendre en charge les SSD NVMe et les prises mini-PCIe pour étendre les ensembles de fonctionnalités. En outre, le SEMIL-1708 dispose de deux logements SATA SDD/ HDD de 2,5″, d'une entrée CC à large plage de 8 à 48 V, ce qui signifie que toute fluctuation de l'alimentation n'affectera pas négativement l'unité ou les données qu'elle reçoit.

Il dispose également d'un contrôle de la puissance d'allumage et est conforme aux normes MIL-STD-810G (certifié militaire ) et EN50155 (ce qui signifie qu'il est également certifié pour fonctionner dans les trains).

De plus, il est équipé de l'onduleur innovant SuperCAP* de Neousys, qui contient une énergie stockée de 2500 watts-seconde pour maintenir ou arrêter le système en toute sécurité en cas de coupure de courant imprévue.

Le SEMIL-1708 est protégé contre l'eau, la poussière, les températures élevées/basses (température étendue), les chocs/vibrations et les coupures de courant, ce qui le rend idéal pour cette application, car le navire de dragage sera soumis à des conditions sévères telles que l'humidité, la chaleur, le froid, la poussière et de fortes vibrations.

La série SEMIL-1700 de Neousys est prête à redéfinir les applications informatiques de pointe, où la robustesse est importante.

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