CN110159290A - 基于盾构机施工的远程管理*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于地铁轨道施工应用技术领域，具体公开了基于盾构机施工的远程管理***，包括N个标段的盾构机，及与N个标段的盾构机连接的N标项目部现场电脑，及与N标项目部现场电脑连接的固定服务器，及与固定服务器连接的固定电脑、移动笔记本。本发明的基于盾构机施工的远程管理***的有益效果在于：（1）能够通过公共互联网对盾构施工进行远程实时监控和自动预警；（2）能够对盾构/TBM施工中消耗的材料进行统计分析，进而对施工质量和成本进行控制；（3）实时地显示工程进度、进行风险控制参数的分析，进而实现风险预告、风险提醒，方便用户掌控区间整体风险分布状况，明确管控重点。
Description
技术领域
本发明属于地铁轨道施工应用技术领域，具体涉及基于盾构机施工的远程管理***。
背景技术
盾构法是在地表以下土层或岩层中暗挖隧道的一种施工方法。自1818年法国工程师布鲁偌尔（Brunel）发明盾构法以来，经过一百多年的应用与发展，盾构法能适用于任何水文地质条件下的施工，无论是松软的、坚硬的、有地下水的、无地下水的暗挖隧道工程都可用盾构法。
世界各国广泛应用盾构法修建水底隧道，地下铁道、以及小断面市政等隧道工程。上海隧道公司与20世纪90年代研制了以上海地区软土隧道施工经验为基础的“盾构法隧道施工智能化辅助决策***”用于地面沉降的研究。在2003年上海隧道公司又开发了“盾构隧道信息化施工智能管理***”用于工程项目远程管理方面。
1990年同济大学建立了“地面沉降预估专家***”，并在1991年用于上海地铁一号线的施工监控。随后同济大学开发了“盾构隧道施工与多媒体监控与仿真***”，用于上海地铁和广州地铁的盾构施工，获得较好的效果。在上海地铁的修建过程中，上海第二市政公司开发了“盾构姿态自动监测***”用于控制盾构机的姿态。深圳地铁一号线施工中首次采用MIS和GIS建立“地铁施工监测信息***”来监控地表的沉降。在20世纪90年代我国开发了“TBM故障诊断专家***”，该***用于秦岭TBM隧道施工中，获得了非常好的效果。2003年武汉大学以“南水北调工程成套设备研制”项目为依托，研发了基于网络的TBM隧道施工数据库***。
每个盾构制造商也开发了自己的信息分析***，如日本三菱公司的SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition System）***等。但采用这些***有下列不足：（1）计算机的软件脱离我国实际。如SCADA***的运行环境是日文DOS***，海瑞克公司的分析***运行环境是英文Windows***；（2）应用程序不公开，用户无法了解软件和进行软件维护；（3）显示界面的语言为英语或日文，给人分析带来不便；（4）各盾构生产商出于自身的利益所开发的分析***都有各自的局限。如海瑞克公司的分析***在做多环数据分析时只能显示平均值，做单环数据分析时不能完全显示整环的数据。日本石川岛播磨公司的***只能显示当前掘进环的数据曲线，不能对以前的数据进行分析。
盾构法隧道及其施工是一种典型的有预定目标和轨迹的***工程，盾构在掘进过程中会自动采集大量的数据和信息，如何对这些数据和信息进行分析和监控从而用来指导盾构施工，规避盾构施工中的风险是非常重要和迫切的。
基于上述问题，本发明提供基于盾构机施工的远程管理***。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提供基于盾构机施工的远程管理***。
技术方案：本发明提供基于盾构机施工的远程管理***，包括N个标段的盾构机，及与N个标段的盾构机连接的N标项目部现场电脑，及与N标项目部现场电脑连接的固定服务器，及与固定服务器连接的固定电脑、移动笔记本；其中，首先将盾构施工过程中自动采集的数据实时的从盾构工控机传输至现场项目部电脑，然后通过互联网将数据实时的从现场电脑传输至固定服务器，用户通过访问固定服务器电脑即可实现对全断面掘进机施工数据实时的读取和分析。
本技术方案的，所述各个盾构区间盾构施工数据传输至固定服务器后，为便于数据的分类管理和快速查询，特将各线各个盾构区间的数据分标段分左右线分级存储，按命名规则定义的模式；最顶层目录为TBM Database，下一级目录为SZM-XX（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，20号线就用20），再下一级目录为SZM-XX-YY（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，YY表示标段号），再下一级目录为SZM-XX-YY-ZZ（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，YY表示标段号，ZZ表示区间名称，区间分为左线和右线，在ZZ后面加上L或R。
本技术方案的，所述用户通过固定电脑、移动笔记本向固定服务器进行需求信息输入，N标项目部现场电脑与固定服务器进行信息交互，将收集到的信息进行归纳整理后，得到对***概略的描述和可行性规划，然后再进行施工方案的修正。
本技术方案的，所述用户通过固定电脑、移动笔记本对固定服务器的信息进行查看，远程实时查看显示的盾构施工参数，并对主要施工参数进行自动预警；对盾构施工数据进行相关统计和分析，既便于分析盾构施工的全过程及其可能出现的各种问题；显示工程进度及盾构区间重要风险工程，方便用户掌控区间整体风险分布状况，明确管控重点；统计盾构生产过程中的材料消耗，监控盾构施工质量。
本技术方案的，所述用户通过固定服务器的盾构施工实时监控单元信息进行查看，盾构施工实时监控单元包括隧道内外盾构（TBM）数据实时传输模块、盾构（TBM）-服务器数据实时传输模块、盾构（TBM）数据实时解译转换模块、盾构施工参数实时显示、预警模块、盾构施工数据统计分析模块、盾构施工风险管理模块。
本技术方案的，所述用户其使用权限不同，监控部门使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控所有在施盾构区间施工情况；地区管理中心及其下属的监控分中心使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其管辖的各条线路在施盾构区间施工情况；线路项目部使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其负责的各条线路在施盾构区间施工情况；标段项目部使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其负责施工的在施盾构区间施工情况。
本技术方案的，所述固定服务器的盾构施工实时监控单元，支持网络环境下的多用户访问，实现多用户通过网络运行，实时监控盾构施工情况；确保各个在施盾构的施工数据能够实时、稳定的传输至轨道公司服务器；实现***与信息平台良好的兼容，避免***与其他相关软件运行时发生冲突。
本技术方案的，所述固定服务器的盾构施工实时监控单元的界面，由盾构施工数据实时显示、预警界面、盾构施工数据统计、分析界面、工程进度、风险工程显示界面、报表输出界面构成。
与现有技术相比，本发明的基于盾构机施工的远程管理***的有益效果在于：（1）能够通过公共互联网对盾构施工进行远程实时监控和自动预警；（2）能够对盾构/TBM施工中消耗的材料进行统计分析，进而对施工质量和成本进行控制；（3）实时地显示工程进度、进行风险控制参数的分析，进而实现风险预告、风险提醒，方便用户掌控区间整体风险分布状况，明确管控重点；（4）能对盾构/TBM施工数据进行分析，并在数据分析时自动显示主要盾构施工参数的控制范围，以便查找和分析施工中出现的各种问题，为盾构/TBM施工提供技术支持；（5）采用光纤作为传输介质研发了隧道内外盾构/TBM数据实时传输***，保证了盾构施工数据稳定、实时和快速的传输至地面监控电脑。
附图说明
图1是本发明基于盾构机施工的远程管理***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例
如图1所示的基于盾构机施工的远程管理***，包括N个标段的盾构机，及与N个标段的盾构机连接的N标项目部现场电脑，及与N标项目部现场电脑连接的固定服务器，及与固定服务器连接的固定电脑、移动笔记本；其中，首先将盾构施工过程中自动采集的数据实时的从盾构工控机传输至现场项目部电脑，然后通过互联网将数据实时的从现场电脑传输至固定服务器，用户通过访问固定服务器电脑即可实现对全断面掘进机施工数据实时的读取和分析。
进一步优选的，所述各个盾构区间盾构施工数据传输至固定服务器后，为便于数据的分类管理和快速查询，特将各线各个盾构区间的数据分标段分左右线分级存储，按命名规则定义的模式。最顶层目录为TBM Database，下一级目录为SZM-XX（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，20号线就用20），再下一级目录为SZM-XX-YY（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，YY表示标段号），再下一级目录为SZM-XX-YY-ZZ（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，YY表示标段号，ZZ表示区间名称，区间分为左线和右线，在ZZ后面加上L或R。
进一步优选的，所述用户通过固定电脑、移动笔记本向固定服务器进行需求信息输入，N标项目部现场电脑与固定服务器进行信息交互，将收集到的信息进行归纳整理后，得到对***概略的描述和可行性规划，然后再进行施工方案的修正。
进一步优选的，所述用户通过固定电脑、移动笔记本对固定服务器的信息进行查看，远程实时查看显示的盾构施工参数，并对主要施工参数进行自动预警；对盾构施工数据进行相关统计和分析，既便于分析盾构施工的全过程及其可能出现的各种问题；显示工程进度及盾构区间重要风险工程，方便用户掌控区间整体风险分布状况，明确管控重点；统计盾构生产过程中的材料消耗，监控盾构施工质量。
进一步优选的，所述用户通过固定服务器的盾构施工实时监控单元信息进行查看，盾构施工实时监控单元包括隧道内外盾构（TBM）数据实时传输模块、盾构（TBM）-服务器数据实时传输模块、盾构（TBM）数据实时解译转换模块、盾构施工参数实时显示、预警模块、盾构施工数据统计分析模块、盾构施工风险管理模块。
进一步优选的，所述用户其使用权限不同，监控部门使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控所有在施盾构区间施工情况；地区管理中心及其下属的监控分中心使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其管辖的各条线路在施盾构区间施工情况；线路项目部使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其负责的各条线路在施盾构区间施工情况；标段项目部使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其负责施工的在施盾构区间施工情况。
进一步优选的，所述固定服务器的盾构施工实时监控单元的界面，由盾构施工数据实时显示、预警界面、盾构施工数据统计、分析界面、工程进度、风险工程显示界面、报表输出界面构成。
本发明的基于盾构机施工的远程管理***，所述固定服务器的盾构施工实时监控单元，支持网络环境下的多用户访问，实现多用户通过网络运行，实时监控盾构施工情况；确保各个在施盾构的施工数据能够实时、稳定的传输至轨道公司服务器；实现***与信息平台良好的兼容，避免***与其他相关软件运行时发生冲突。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.基于盾构机施工的远程管理***，其特征在于：包括N个标段的盾构机，及与N个标段的盾构机连接的N标项目部现场电脑，及与N标项目部现场电脑连接的固定服务器，及与固定服务器连接的固定电脑、移动笔记本；其中，首先将盾构施工过程中自动采集的数据实时的从盾构工控机传输至现场项目部电脑，然后通过互联网将数据实时的从现场电脑传输至固定服务器，用户通过访问固定服务器电脑即可实现对全断面掘进机施工数据实时的读取和分析。
2.根据权利要求1所述的基于盾构机施工的远程管理***，其特征在于：所述各个盾构区间盾构施工数据传输至固定服务器后，为便于数据的分类管理和快速查询，特将各线各个盾构区间的数据分标段分左右线分级存储，按命名规则定义的模式,最顶层目录为TBMDatabase，下一级目录为SZM-XX（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，20号线就用20），再下一级目录为SZM-XX-YY（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，YY表示标段号），再下一级目录为SZM-XX-YY-ZZ（SZM代表深圳地铁，XX表示线号，YY表示标段号，ZZ表示区间名称，区间分为左线和右线，在ZZ后面加上L或R。
3.根据权利要求1所述的基于盾构机施工的远程管理***，其特征在于：所述用户通过固定电脑、移动笔记本向固定服务器进行需求信息输入，N标项目部现场电脑与固定服务器进行信息交互，将收集到的信息进行归纳整理后，得到对***概略的描述和可行性规划，然后再进行施工方案的修正。
4.根据权利要求1所述的基于盾构机施工的远程管理***，其特征在于：所述用户通过固定电脑、移动笔记本对固定服务器的信息进行查看，远程实时查看显示的盾构施工参数，并对主要施工参数进行自动预警；对盾构施工数据进行相关统计和分析，既便于分析盾构施工的全过程及其可能出现的各种问题；显示工程进度及盾构区间重要风险工程，方便用户掌控区间整体风险分布状况，明确管控重点；统计盾构生产过程中的材料消耗，监控盾构施工质量。
5.根据权利要求4所述的基于盾构机施工的远程管理***，其特征在于：所述用户通过固定服务器的盾构施工实时监控单元信息进行查看，盾构施工实时监控单元包括隧道内外盾构（TBM）数据实时传输模块、盾构（TBM）-服务器数据实时传输模块、盾构（TBM）数据实时解译转换模块、盾构施工参数实时显示、预警模块、盾构施工数据统计分析模块、盾构施工风险管理模块。
6.根据权利要求5所述的基于盾构机施工的远程管理***，其特征在于：所述用户其使用权限不同，监控部门使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控所有在施盾构区间施工情况；地区管理中心及其下属的监控分中心使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其管辖的各条线路在施盾构区间施工情况；线路项目部使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其负责的各条线路在施盾构区间施工情况；标段项目部使用权限为能通过盾构施工实时监控单元实时监控其负责施工的在施盾构区间施工情况。
7.根据权利要求5所述的基于盾构机施工的远程管理***，其特征在于：所述固定服务器的盾构施工实时监控单元，支持网络环境下的多用户访问，实现多用户通过网络运行，实时监控盾构施工情况；确保各个在施盾构的施工数据能够实时、稳定的传输至轨道公司服务器；实现***与信息平台良好的兼容，避免***与其他相关软件运行时发生冲突。
8.根据权利要求5所述的基于盾构机施工的远程管理***，其特征在于：所述固定服务器的盾构施工实时监控单元的界面，由盾构施工数据实时显示、预警界面、盾构施工数据统计、分析界面、工程进度、风险工程显示界面、报表输出界面构成。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |