Hayward Baker 使用 NI LabVIEW 的可程式化自動控制器，修復遭卡崔娜颶風破壞的堤岸

Author(s):
Fritz Achhorner - Hayward Baker

Industry:
Water/Wastewater, Basic Materials - Steel/ Lumber/ Construction

Products:
LabVIEW, Compact FieldPoint

The Challenge:
更新控制並監控土拌 (soil-mixing) 系統裝置的功能，進而修復遭卡崔娜颶風破壞的紐澳良州堤岸。

The Solution:
使用 NI LabVIEW 軟體與 PAC 硬體，開發廠內 (in-house) 品質的控制系統，以支援堤岸的穩定度建設。

Hayward Baker 為世界上最大的土木工程公司之一。在卡崔娜颶風過後，我們針對地基改良 (ground modification) 部份，修復受損嚴重的紐澳良州堤岸。並且針對地基構造，特別進行維護品質的管理。卡崔娜颶風對灣岸地區造成嚴重破壞，亦摧毀龐恰特雷恩湖 (Lake Pontchartrain) 的堤坊，淹沒約 80% 的城市範圍。

我們負責修復紐澳良州的多處堤岸。透過乾性土拌 (dry soil mixing) 與噴射灌漿 (jet grouting) 的技術，至少將城市防護水準回復到颶風之前的程度。我們必須詳細記錄工程中的每個步驟。因此精確的資料擷取與控制十分重要。我們過去即使用 NI LabVIEW 軟體於相關工作中，再根據我們的經驗使用 NI LabVIEW 與 NI Compact FieldPoint，以符合工作的需要。

針對此專案，我們需要土拌 (soil mixing) 的新方法；使用中空螺旋鑽 (hollow stem auger) 與特定的攪拌順序，透過接合劑 (binding material) 進行機器攪伴。拌土程序即是要達到所需的特性，包含抗壓強度 (compressive strength)、抗剪強度 (shear strength)，與侵透性 (permeability)；以強化堤岸，避免更進一步的損害。我們從瑞典公司調借所需機械，同時自訂新的需要以符合新的標準。為了提升控制與彈性，我們決定更新並設計廠內設備，而不僅僅依賴外在資源。我們審視了美國陸軍工兵團所用的規格，包含深度、進給速度 (feed rate)、RPM，與 Binder 重量。我們使用 NI Compact FieldPoint 與 LabVIEW 執行噴射灌漿的控制運算式、監控乾式土拌應用，並記錄所有的程序資料。這些資料均格式化為報表，並交由美國陸軍工兵團研究相關作業。

透過 LabVIEW 架構的 PAC，我們可以在極短的時間內設定系統。因為 LabVIEW, 的彈性，我們不到 1 個月的時間就開發完成了系統，搭配現有的 NI 硬體，進行相關設備開發。因為我們以 LabVIEW 設計控制器，則不需經過他人之手，即可自行修改嵌入式程式碼，節省了時間與金錢。若要修改之前系統的程式碼，則必須連絡歐洲工程師，並等他從歐洲的設備製造商處前往美國。若需要更改任何東西，我們僅需要上傳至電腦中，並可以立刻修改。同時可於辦公室進行修改，再直接傳送應用至工地。

針對需要控制與資料擷取的堤岸修繕工程，更需要維護產品的一致性 (拌土，soil mixing)。透過 NI 的工具，我們可以開發產品，並自行管理、支援之。現在我們可以產生品質控制報表，取代耗費大量成本的檢驗工作。NI 系統的彈性，使之能夠搭配未來可能的系統；此為另一項優點。

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Fritz Achhorner
Hayward Baker
fachhorner2@haywardbaker.com

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