盾構維修保障專家系統(tǒng)

王金龍

摘 要：城市交通建設的現(xiàn)狀對交通的要求逐漸提高，人民生活水平不斷提高，交通工具數(shù)量劇增，地下通行越來越受到重視。盾構維修保障專家系統(tǒng)是保證隧道安全可靠程度的重要措施，也是節(jié)約工期時間和投入的有效途徑，相關部門和企業(yè)應該重點研究。本文將從當前盾構維修方法存在的問題出發(fā)，分析維修保障的方法和盾構維修保障專家系統(tǒng)主要的技術手段，為隧道施工和管理提供參考。

關鍵詞：盾構；維修保障；專家系統(tǒng)

城市現(xiàn)代化建設進程不斷加快，交通擁堵的情況下，改善交通的方式就是修建隧道，通過地鐵、輕軌等交通工具方便人們出行。隧道建成投入使用后會面臨管理維修的問題，但是當前我國盾構維修保障工作還存在一定的問題，相關部門一定要重點研究，促進技術不斷創(chuàng)新，完善盾構維修保障專家體系，保障實時交流和指導，為我國現(xiàn)代交通建設奠定技術基礎。

一、當前我國盾構維修方法存在的問題

第一，相關設備性能落后。雖然盾構方法已經(jīng)有近百年的使用經(jīng)驗，相關的技術也不斷完善，尤其是氣壓平衡技術、水和泥平衡技術和土地壓力平衡技術等，但是我國現(xiàn)代交通建設發(fā)展比較晚，我國選用的相關設備比較落后，主要就是不適用我國地理環(huán)境復雜的現(xiàn)狀，尤其是復雜的地下土層結構，當前的設備難以正確運行。第二，運用盾構維修方法的時候難以兼顧自然環(huán)境。隧道的盾構結構容易受到地面建筑的影響，這個過程中會發(fā)生破壞電路、供水渠道等，也會影響地下水壓等問題，在施工的時候難以兼顧保護自然環(huán)境的職責，往往會破壞低下結構，或是改變低下水循環(huán)通道，不利于自然鏈的正常運轉[1]。另外，破壞自然環(huán)境可能會造成隧道坍塌等事故，嚴重危機人們的生命和財產(chǎn)安全。第三，隧道施工位置的復雜性不利于盾構維修，正如上一點提到的內(nèi)容，我國地理結構復雜，土地資源和河流資源面積比較廣，運用盾構維修方法有很大的困難，尤其是復雜地形和水下的隧道管理。

二、維修保障方法的主要內(nèi)容

（一）對機械設備的維修保障

接卸設備出現(xiàn)問題的時間是不固定的，但是還是從小問題開始，逐漸變成嚴重的問題，直接影響工作時的效果，甚至不能保障施工人員的安全，也不能保障隧道的安全性。針對這種情況，維修工作顯得格外重要，在明確設備性能的前提下，認真分析預定使用壽命，然后進行日常維修工作，尤其是到機器損耗到一定數(shù)值的時候，注意更換相應的零件[2]。當然，維修工作也包括保養(yǎng)的工作，這里要規(guī)范操作，減少不必要的損耗，注意定期匯報維修工作總結。

（二）對電液的維修保障

不同于機械設備，電液發(fā)生故障有著不確定性，沒有固定可遵循的規(guī)律，所以這個方面的維修工作要嚴格落實。除了日常的維修工作外，還要逐一排查相關零件，一旦發(fā)現(xiàn)問題，哪怕是細小的問題都要注意認真解決。對電壓的維修保障工作要注意時效性，與生產(chǎn)廠家配合，做好相關的工作。

三、盾構維修保障專家體系主要的技術手段

（一）專家系統(tǒng)和盾構維修保障專家體系

所謂專家系統(tǒng)，就是當下最流行的專家在線咨詢系統(tǒng)，依靠計算機網(wǎng)絡技術來完成，這個系統(tǒng)是快速比較困難、復雜性強問題的有效途徑，也是保證解決問題時效性的關鍵。將專家系統(tǒng)與盾構維修保障維修結合起來，是解決工程維修任務量大、規(guī)模龐大、工作復雜的重要途徑。盾構維修保障專家體系是指運用智能手段，實現(xiàn)對工程維修的實時監(jiān)控和解決，出現(xiàn)問題自動預警，這樣可以減少人的因素的不良影響。

（二）盾構維修保障專家體系的主要技術手段

1、三維立體和動畫模擬。通過計算機網(wǎng)絡技術，將工程圖紙映射到計算機中，運用動畫軟件、三維立體系統(tǒng)等，實現(xiàn)對整個工程的模擬，這個數(shù)據(jù)模型比較具體，各部分都包括其中，同時也包括對技術的模擬，便于發(fā)現(xiàn)不足從而改進，也便于模擬突發(fā)現(xiàn)象，研究解決對策。關鍵的技術環(huán)節(jié)就是機械設備和電液零件的仿真，實現(xiàn)模擬操作，通過不斷完善，建立相應的系統(tǒng)，完善相關的數(shù)據(jù)。這里需要強調(diào)一點，要將出現(xiàn)問題的原因、解決措施、后續(xù)工作等數(shù)據(jù)都錄入其中，完善信息資料庫，保證模擬操作的真實性。另外，提高各項設備之間的關聯(lián)，保證信息傳輸?shù)臅r效性，為盾構維修保障工作做好首要工作環(huán)節(jié)。

2、實時監(jiān)控和管理。實時監(jiān)控和管理主要包括以下兩種方式：第一，實現(xiàn)實時監(jiān)控依靠“套接字”的技術，就是網(wǎng)絡上的兩個程序之間用一個雙向的通信連接交換數(shù)據(jù)。因為這種編程方式數(shù)據(jù)的準確性高，也相對于標準，所以與普通的電腦硬件不同?！疤捉幼帧钡姆掌鲀啥丝梢詫崿F(xiàn)同時傳輸，兩端的系統(tǒng)之間交叉性強，分別實現(xiàn)不同的功能，如管理、監(jiān)控、維修、解答疑問等，但是兩端的系統(tǒng)依靠同一個對話程序，從而縮短數(shù)據(jù)傳輸之間的時間差；第二，實時管理系統(tǒng)，因為盾構這種方式專業(yè)要求高，相關的程序比較復雜，面對龐大的規(guī)模實現(xiàn)實時管理，是做好維修保障工作的關鍵。所以，運用專家系統(tǒng)，實現(xiàn)實時管理，尤其是控制這個工作內(nèi)容；第三，通過計算機網(wǎng)絡技術，將各環(huán)節(jié)都統(tǒng)一起來，不同的窗口管理不同的工作，這樣在發(fā)生突發(fā)事故的時候，計算機自動預警，便于維修人員及時前往事故地點維修，減少排查的時間，提高工作效率[3]。

3、網(wǎng)絡信息平臺。盾構維修保障專家體系的最后一個重要內(nèi)容就是網(wǎng)絡信息平臺。建立網(wǎng)絡信息平臺，是實現(xiàn)上面兩種技術方法有效性的保障，這個平臺的要求比較嚴格。首先，要建立一個整體的網(wǎng)絡平臺，技術人員不斷更新，根據(jù)與其他工程各環(huán)節(jié)人員的配合，將系統(tǒng)不斷完善；其次，在整體平臺功能的基礎上，做好分支功能，主要就是盾構各個環(huán)節(jié)的信息錄入和監(jiān)管，將這些支線與總線連接起來；最后，制定相關的法律法規(guī)，保障這個平臺的合法性。

四、結論

總之，研究盾構維修保障專家體系有重要的現(xiàn)實意義，國家和相關部門一定要重點研究。除了文中提到的幾點內(nèi)容外，各相關人員還要不斷提高自身的計算機水平，結合國內(nèi)外先進經(jīng)驗技術，促進盾構維修保障專家體系方法不斷創(chuàng)新，為我國其他領域專家系統(tǒng)提供經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]崔建.淺析盾構機在不同地質(zhì)條件下的掘進控制及維修管理[J].科技視界，2014，36：121+178.

[2]李宏波，周建軍，王助鋒，張合沛，任穎瑩.基于相空間重構和支持向量機的盾構滾刀巖機實驗臺軸承狀態(tài)趨勢預測[J].隧道建設，2014，04：387-391.