一种盾构机施工进度监控系统技术方案

本发明专利技术涉及监控系统技术领域，尤其为一种盾构机施工进度监控系统，包括PC机、主控芯片、SQL Server/Oracle数据库以及采集装置，所述主控芯片通过IDE磁盘阵列双向通讯连接SQL Server/Oracle数据库，该SQL Server/Oracle数据库多线程连接于PC机；所述采集装置通过ZigBee通信模块与主控芯片无线通信连接，其中采集装置包括介质堵塞型传感器、激光导向仪、扭力传感器、两组电磁流量计、盾构泥浆密度计。本发明专利技术，可以对盾体的操作室、排土机、刀盘驱动装置等情况进行监控，具有施工数据和参数采集效率反馈率高、根据参数反馈作出调整，保证施工方案的随时调整和执行高率的特点。

A monitoring system for construction progress of shield machine

The present invention relates to the technical field of monitoring system, especially for a shield machine construction progress monitoring system, including the main control chip, PC, SQL and Server/Oracle database acquisition device, the main control chip is connected with the SQL database through Server/Oracle IDE disk array two-way communication, the SQL Server/Oracle multi-threaded database connected to the PC machine; the collecting device is connected through wireless communication ZigBee communication module and main control chip, wherein the collection device comprises a medium blocking type sensor, laser guide instrument, torque sensor, two groups of electromagnetic flowmeter, the shield mud density meter. The invention can shield the operating room, dumping machine, cutter driving device to monitor the situation, with the construction of data and the parameter acquisition efficiency feedback rate, according to the parameters of the feedback adjustment, ensure the construction scheme to adjust and execute high rate characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机施工进度监控系统
本专利技术涉及监控系统
，具体为一种盾构机施工进度监控系统。
技术介绍
盾构是一种专用于地下隧道工程开挖的技术密集型重大工程装备,它具有开挖速度快、质量高、人员劳动强度小、安全性高、对地表沉降和环境影响小等优点。随着科技的发展,盾构的结构向复杂化巨型化、控制向自动化智能化方向发展。配备功能齐全的监控系统是盾构机施工进度管理的重要组成部分。目前，盾构机在监控系统方面存在以下几个方面问题：(1)缺少对盾构机施工作业进度的监控。技术和管理人员无法实时掌握施工作业的整体动态，容易延误施工措施的及时调整和有效执行；(2)施工数据和参数采集效率反馈率偏低。各种实测参数如盾构排土量、掘进速度、纠偏量等目前仍不能及时传输，严重影响施工方案的随时调整和执行效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种盾构机施工进度监控系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。所述盾构机施工进度监控系统具有施工数据和参数采集效率反馈率高、根据参数反馈作出调整，保证施工方案的随时调整和执行高率的特点。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种盾构机施工进度监控系统，包括PC机、主控芯片、SQLServer/Oracle数据库以及采集装置，所述主控芯片通过IDE磁盘阵列双向通讯连接SQLServer/Oracle数据库，该SQLServer/Oracle数据库多线程连接于PC机；所述采集装置通过ZigBee通信模块与主控芯片无线通信连接，其中采集装置包括介质堵塞型传感器、激光导向仪、扭力传感器、两组电磁流量计、盾构泥浆密度计。优选的，所述主控芯片采用ATmega128芯片，ATmega128芯片嵌入LAN91C111以太网控制芯片及其外围电路组成的最小系统，并通过UART接口、ISP接口经过网关双向通讯连接于所述PC机。优选的，还包括视频采集摄像头、报警器，所述视频采集摄像头安装在盾体的前、中、尾部，无线通信连接于视频服务器，该视频服务器RS-485总线连接于所述主控芯片的I/O接口；所述报警器安装在盾体的前、中、尾部，电连接于主控芯片。优选的，所述介质堵塞型传感器位于主轴承润滑油箱内，所述激光导向仪位于盾构机轴线位置，所述扭力传感器安装于刀盘驱动轴上，其中一组所述电磁流量计安装在泥水循环系统中的排泥管，另一组电磁流量计和盾构泥浆密度计安装在送泥管，且其均无线通信连接于主控芯片。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过视频采集摄像头可以对盾体的操作室、排土机、刀盘驱动装置等情况进行监控，从而判断施工是否正常；采集装置的介质堵塞型传感器对主轴承在用润滑油进行监测，防止轴承润滑系统受到污染，避免机械部件局部异常磨损；依靠激光导向仪调整盾构机掘进的姿态，使盾构机的轴线接近隧道的设计轴线，使盾构机轴线和隧道设计轴线之间的偏差就可以始终保持在一个很小的数值范围内；扭力传感器确保检测刀盘所受应力，确保刀盘驱动出线异常可以及时调整；电磁流量计和盾构泥浆密度计可以对泥水循环系统的泥浆流量、比重进行检测，得出在工期内的泥浆流量，从而计算推进长度；SQLServer/Oracle数据库可以对采集装置的实测参数及时进行记录，并通过PC机分析，根据参数反馈作出调整，保证施工方案的随时调整和执行高率。附图说明图1为本专利技术原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种盾构机施工进度监控系统，包括PC机、主控芯片、SQLServer/Oracle数据库以及采集装置，所述主控芯片通过IDE磁盘阵列双向通讯连接SQLServer/Oracle数据库，其之间遵守TCP/IP协议，该SQLServer/Oracle数据库多线程连接于PC机；所述采集装置通过ZigBee通信模块与主控芯片无线通信连接，其中采集装置包括介质堵塞型传感器、激光导向仪、扭力传感器、两组电磁流量计、盾构泥浆密度计。所述主控芯片采用ATmega128芯片，ATmega128芯片嵌入LAN91C111以太网控制芯片及其外围电路组成的最小系统，并通过UART接口、ISP接口经过网关双向通讯连接于所述PC机。还包括视频采集摄像头、报警器，所述视频采集摄像头安装在盾体的前、中、尾部，无线通信连接于视频服务器，该视频服务器RS-485总线连接于所述主控芯片的I/O接口；所述报警器安装在盾体的前、中、尾部，电连接于主控芯片，视频采集摄像头内置程序：采用基于Linux视频驱动接口V4L2视频采集编程，通过视频服务器对音视频数据进行编码处理并完成网络传输至主控芯片，并对盾体的操作室、排土机、刀盘驱动装置等情况进行监控，从而判断施工是否正常，视频服务器采用OMNEON-MediaDeck，报警器用以报警。所述介质堵塞型传感器位于主轴承润滑油箱内，所述激光导向仪位于盾构机轴线位置，所述扭力传感器安装于刀盘驱动轴上，其中一组所述电磁流量计安装在泥水循环系统中的排泥管，另一组电磁流量计和盾构泥浆密度计安装在送泥管，且其均无线通信连接于主控芯片。介质堵塞型传感器采用pall公司开发的pcm400便携式清洁度检测仪，根据是介质恒流量堵塞原理，主要用于对油液固体颗粒污染度的现场检测，既可用于油液固体颗粒污染度的现场检测，又可用于离线现场检测，对主轴承在用润滑油进行监测，通过对数据的分析并与正常值对比，根据对比结果决定是否对该轴承润滑油箱内(系统)进行添加或者更换新油，防止轴承润滑系统受到污染，使油品粘度满足了轴承的正常润滑要求，避免机械部件局部异常磨损，保证了设备正常安全运行；依靠激光导向仪调整盾构机掘进的姿态，使盾构机的轴线接近隧道的设计轴线，使盾构机轴线和隧道设计轴线之间的偏差就可以始终保持在一个很小的数值范围内，激光导向仪主要部件有激光经纬仪、带有棱镜的激光靶、黄盒子、控制盒和隧道掘进激光导向系统用电脑。激光经纬仪临时固定在安装好的管片上，随着盾构机的不断向前掘进，激光经纬仪也要不断地向前移动，这被称为移站。激光靶则被固定在中盾的双室气闸上。激光经纬仪发射出激光束照射在激光靶上，激光靶可以判定激光的入射角及折射角，另外激光靶内还有测倾仪，用来测量盾构机的滚动和倾斜角度，再根据激光经纬仪与激光靶之间的距离及各相关点的坐标等数据，激光导向仪就可以计算出当前盾构机轴线的准确位置。控制盒用来组织激光导向仪电脑与激光经纬仪和激光靶之间的联络，并向黄盒子和激光靶供电。黄盒子用来向激光经纬仪供电并传输数据；激光经纬仪电脑则是将该系统获得的所有数据进行综合、计算和评估。所得结果可以被以数据形式传输给主控芯片；电磁流量计选用LY-LDE-B管道式电磁流量计、盾构泥浆密度计选用MH5300，电磁流量计和盾构泥浆密度计作为一组分别安装在泥水循环系统中的排泥管和送泥管，经刀盘切削土砂形成的混合泥浆输送到地面进行分离和处理，再将回收的泥浆调整利用，大致得出推进距离，计算如下：在一个工期内，排泥管的电磁流量检测送出的泥浆流量Q1，送泥管回收的泥浆流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构机施工进度监控系统，包括PC机、主控芯片、SQLServer/Oracle数据库以及采集装置，其特征在于：所述主控芯片通过IDE磁盘阵列双向通讯连接SQL Server/Oracle数据库，该SQL Server/Oracle数据库多线程连接于PC机；所述采集装置通过ZigBee通信模块与主控芯片无线通信连接，其中采集装置包括介质堵塞型传感器、激光导向仪、扭力传感器、两组电磁流量计、盾构泥浆密度计。

【技术特征摘要】
1.一种盾构机施工进度监控系统，包括PC机、主控芯片、SQLServer/Oracle数据库以及采集装置，其特征在于：所述主控芯片通过IDE磁盘阵列双向通讯连接SQLServer/Oracle数据库，该SQLServer/Oracle数据库多线程连接于PC机；所述采集装置通过ZigBee通信模块与主控芯片无线通信连接，其中采集装置包括介质堵塞型传感器、激光导向仪、扭力传感器、两组电磁流量计、盾构泥浆密度计。2.根据权利要求1所述的一种盾构机施工进度监控系统，其特征在于：所述主控芯片采用ATmega128芯片，ATmega128芯片嵌入LAN91C111以太网控制芯片及其外围电路组成的最小系统，并通过UART接口、ISP...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩功元，
申请(专利权)人：合肥引力波数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34