上海地铁盾构施工信息远程实时传输系统设计和研发

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1、上海地铁盾构施工信息远程实时传输系统设计和研发　　摘要：为适应我国城镇化发展建设需要，改善大型城市交通民生状况，国内各大城市纷纷开展了地铁建设。我国地铁建设虽然起步较晚，但相关技术发展很快。盾构施工汇集了新型机械装备和现代控制技术，是整个线路施工的关键一环，在大规模的地铁建设中如何通过现代信息化技术监控工程项目有序进行，从而降低工程风险、提高质量值得研究。本文总结了近年来上海地铁建设中研究开发盾构施工信息远程实时传输系统的一些经验，以期为今后的地铁建设工作带来有益的帮助。关键词：上海地铁盾构施工

2、远程实时传输系统中图分类号：U231+.2文献标识码：A文章编号：概述、近年来，随着城市地下空间开发的不断发展，盾构法隧道工程日益增多，特别是，为了实现上海轨道交通2010年世博会前完成运营里程400km的目标，上海地铁建设面临一个超常规发展的时期。上海地铁盾构设备工程有限公司管理的盾构机数量将达到近100台。在这种形势下就有必要实现盾构机的信息化施工和管理。11上海地铁盾构施工信息远程实时传输系统是以计算机和网络通信技术为基础，配以传感器、仪器仪表和控制设备的实时系统，它的总体结构主要分为硬件

3、结构和软件结构两部分。整个系统功能主要包括：盾构实时数据的采集、数据的输入与存储、数据的实时传输、数据的远程传输、数据报表的生成，数据的网上发布。上海地铁盾构施工信息实时传输系统设计与研发盾构施工信息实时传输系统设计原则盾构施工信息实时传输系统以及时、全面、准确的掌握盾构工作面前方实时情况、盾构施工参数、设备运转情况以及综合处理地面地下信息为目的，达到统一监控，集中管理的功能，使得系统具有可靠性，开放性，先进性，可扩展性等特点。具体而言，应该遵守以下几点原则：1）系统通常都是工作在比较恶劣的环境

4、中，各种干扰会对系统的正常工作产生影响，所以系统的可靠性放在第一位，以保证施工安全、可靠和稳定地运行。计算机尽可能采用工业控制用计算机，采用高质量的电源，采用各种抗干扰措施，采用多种冗余工作方式等，这些措施可以确保整个计算机系统的高可靠性。112）系统设计时做到以人为本，人机界面友好，方便操作、运行，易于维护；对于人机界面可以采用CRT、LCD或者是触摸屏，使得操作人员可以对现场各种情况一目了然。系统硬件尽可能按模块化设计，系统软件开发应方便调整，在隧道施工过程中确保硬件和软件运行的顺畅。3）计

5、算机网络应该分层次、分功能、分系统，完成统一监控、操作、通信、维护等功能，是一个多系统的集成。其中包括：数据采集、传输网络、数据发布、数据维护等子系统。各分系统于主系统间功能明确，且保持相对独立性，各个分系统均有自诊断功能，以便及时准确地发现异常和故障，并能迅速的报警。4）系统必须具有一定的开放性，应尽可能采用通用的软件和硬件。例如，操作系统可以采用UNIX、LINUX、Windows2000/XP;数据库可以采用SQLSEVER、ORACLE、SYBASE；所采用的组态软件应该提供相应的数据库

6、接口和通信接口。各种硬件尽可能采用通用模块。5）系统能够对盾构机上相关设备实施远程监控，使得施工状态数据直接显示，实现数据监测等工作，达到信息化施工目的。6）实现盾构施工现场与指挥中心等相关部门的远程通信，正确、及时、有效的传输盾构施工现场的相关施工信息，创建好相应的管理系统，并将施工数据发布到网上，做到施工信息的共享，提高施工效率。盾构施工信息实时传输系统功能设计11整个系统功能主要包括：盾构实时数据的采集、数据的输入与存储、数据的实时传输、数据的远程传输、数据报表的生成，数据的网上发布。首先

7、是盾构实时数据的采集，我们所说的盾构实时数据主要是指盾构的施工参数，包括推进时间、环号、施工区间、盾构编号、实际土压、刀盘转速、千斤顶行程、千斤顶状态、推进速度、推进油压、总推力、注浆压力、螺旋机状态、电源状态等。我们采用组态软件将这些数据从盾构机上的监控PLC上采集出来。其次，数据的输入与存储主要是将隧道测量的数据、前方探测雷达探测的数据以及一些静态参数将和采集上来的数据一起输入到盾构监控室的实时数据库中并保存下来。接着，数据的实时传输是指施工现场的系统将盾构机上采集来的数据通过网络发送给现场

8、监控室的实时数据库。然后，数据的远程传输是指将现场监控室的数据，通过公用信息网络发送到总部监控中心的数据库服务器上，数据库服务器将各工地的数据汇总后进行存储和分析。数据报表的生成只要是系统提供相应的报表模板，用户在电脑浏览的同时，可生成和打印Word或者Excel格式的报表，满足办公的需要。最后，数据的网上发布是指在总部服务器上利用ASP动态网站开发技术配合SQLServer2000数据库做后台来创建一个网站，在网站的页面上显示所采集的相关施工参数，这样能方便地监控各个工地的施工状况，实现移动办