盾構(gòu)施工信息監(jiān)控管理系統(tǒng)在盾構(gòu)施工管理中的應(yīng)用

徐敏達(dá)

摘? ? 要：在盾構(gòu)施工過程中，需要對(duì)施工過程中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集和傳輸，能夠?qū)⑾嚓P(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算，通過這種盾構(gòu)施工信息監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以使用戶在授權(quán)的情況下通過登錄網(wǎng)頁(yè)的方式查看施工盾構(gòu)信息，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)施工信息的遠(yuǎn)程管理，通過應(yīng)用監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以使相關(guān)管理人員能夠?qū)?xiàng)目盾構(gòu)施工信息實(shí)時(shí)了解，可以使管理更加及時(shí)有效。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)施工;信息監(jiān)控;管理系統(tǒng);應(yīng)用

1? 前言

在隧道施工過程中，需要應(yīng)用盾構(gòu)施工作為其主要的施工設(shè)備，盾構(gòu)設(shè)備機(jī)構(gòu)復(fù)雜，涉及到液壓、電器和機(jī)械等相關(guān)技術(shù)，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜的施工環(huán)境，在施工過程中會(huì)因?yàn)槭┕きh(huán)境的不同，出現(xiàn)設(shè)備故障。在我國(guó)城市地下對(duì)到交通的發(fā)展需求強(qiáng)烈的背景下，盾構(gòu)施工往往會(huì)采用多個(gè)設(shè)備同時(shí)施工的方案，確保施工進(jìn)度能夠滿足要求，但是這就使得盾構(gòu)施工過程的維護(hù)難度增加，盾構(gòu)設(shè)備的故障問題不能得到有效的解決。通過盾構(gòu)施工信息監(jiān)控管理系統(tǒng)在盾構(gòu)施工管理當(dāng)中的應(yīng)用，能夠使技術(shù)管理人員更加便捷的了解盾構(gòu)施工過程，并且可以對(duì)盾構(gòu)施工過程中的相關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的異常情況可以做出快速反應(yīng)，從而可以更加有針對(duì)性的對(duì)盾構(gòu)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，保證盾構(gòu)施工過程能夠順利進(jìn)行。

2? 盾構(gòu)施工信息監(jiān)控管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

技術(shù)人員對(duì)盾構(gòu)施工信息的了解主要存在與技術(shù)層面，所以需要獲取盾構(gòu)施工過程中的相關(guān)信息，這些信息包括了設(shè)備的運(yùn)行情況、材料的損耗情況，關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備的掘進(jìn)行程和工程施工信息等等，這些信息通過采集分析等能夠通過網(wǎng)絡(luò)及時(shí)傳輸，使技術(shù)管理人員能夠遠(yuǎn)程查看相關(guān)信息，并且可以利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，查看設(shè)備運(yùn)行的歷史信息。通過這種管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可以對(duì)多臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行同步管理，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)管理的信息化，提高管理過程的安全性。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)該考慮信息安全，并且能夠保障系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運(yùn)行，避免出現(xiàn)卡頓死機(jī)的情況，影響對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的有效控制。

盾構(gòu)施工信息監(jiān)控管理系統(tǒng)包括了公司服務(wù)器和遠(yuǎn)程客戶端、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、盾構(gòu)工程控制系統(tǒng)等等，其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

在客戶端應(yīng)建立相應(yīng)的程序，通過前端程序可以進(jìn)入瀏覽器，進(jìn)而可以通過用戶名和密碼的信息進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)查看，登錄人員只需要提前掌握登錄信息，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)盾構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)查看功能?？偛糠?wù)器可以對(duì)各個(gè)盾構(gòu)施工項(xiàng)目中的地面監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，總部服務(wù)器可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的計(jì)算和整理，使相關(guān)的參數(shù)信息可以進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，同時(shí)還提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，能夠?qū)Χ軜?gòu)施工過程的全部信息進(jìn)行儲(chǔ)存并隨時(shí)查看。地面監(jiān)控系統(tǒng)能夠收集工控機(jī)上面的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，同時(shí)緩存相關(guān)的數(shù)據(jù)后進(jìn)行發(fā)送，總部服務(wù)器可以通過地面監(jiān)控系統(tǒng)接收工控機(jī)信息。盾構(gòu)工控機(jī)能夠收集相關(guān)的傳感器收集到的數(shù)據(jù)，同時(shí)這些數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在工控機(jī)當(dāng)中，并且數(shù)據(jù)會(huì)及時(shí)的傳送到地面監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中。

3? 盾構(gòu)施工信息管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

在建立盾構(gòu)施工信息管理系統(tǒng)的過程中，需要應(yīng)用一些關(guān)鍵的技術(shù)，只有掌握了這些技術(shù)才能夠使遠(yuǎn)程信息化管理能夠?qū)崿F(xiàn)。首先，應(yīng)該掌握盾構(gòu)數(shù)據(jù)的采集技術(shù)，只有能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行詳細(xì)的真實(shí)的采集，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)才具有實(shí)際應(yīng)用的意義。數(shù)據(jù)采集包括了一些關(guān)鍵的施工數(shù)據(jù)、施工進(jìn)度的位置和地質(zhì)情況，所以說數(shù)據(jù)采集涉及到多方面的技術(shù)應(yīng)用。要想使這些數(shù)據(jù)能夠得到準(zhǔn)確的采集，就需要應(yīng)用更加精確的傳感器，能夠?qū)Σ煌愋偷臄?shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，并通過信息傳輸裝置進(jìn)行收集存儲(chǔ)。目前市場(chǎng)中的盾構(gòu)機(jī)型號(hào)和品牌較多，不同的品牌在控制系統(tǒng)中應(yīng)用了不同的系統(tǒng)，所以在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)軟件的開發(fā)時(shí)應(yīng)該綜合考慮，避免針對(duì)不同盾構(gòu)設(shè)備的多次開發(fā)，浪費(fèi)時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本?？梢酝ㄟ^使用OPC接口和文件接口的形式使數(shù)據(jù)的采集過程更加兼容，能夠解決單一方案無(wú)法解決現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集困難的問題，使數(shù)據(jù)采集任務(wù)可以更加高效的完成。

盾構(gòu)施工信息管理系統(tǒng)的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)使數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，通過快捷的數(shù)據(jù)傳輸，能夠使現(xiàn)場(chǎng)的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和施工數(shù)據(jù)得到流暢的傳輸，有益于遠(yuǎn)程控制。數(shù)據(jù)傳輸過程為了提高效率，可以采用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后傳輸，打包壓縮后的數(shù)據(jù)能夠使數(shù)據(jù)量有效減少，可以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率。使用TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)將數(shù)據(jù)拆分成小數(shù)據(jù)包的形式，同時(shí)為了使數(shù)據(jù)管理更加清晰明確，應(yīng)該把數(shù)據(jù)包進(jìn)行標(biāo)記。標(biāo)記完成后的數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，壓縮過程中應(yīng)該刪除IP地址，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔踩?，同時(shí)應(yīng)該對(duì)數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行進(jìn)一步的檢查。確認(rèn)完整的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，傳輸?shù)街付ǖ姆?wù)器以后進(jìn)行解壓，解壓完成后需要對(duì)數(shù)據(jù)分類進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)。數(shù)據(jù)的傳輸過程應(yīng)該選取適合的傳輸方式，能夠?qū)⒍軜?gòu)施工過程中采集到的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控電腦當(dāng)中。之后再把數(shù)據(jù)通過外部網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇偡?wù)器當(dāng)中，最終能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息可以通過瀏覽器查看，這樣技術(shù)人員就可以實(shí)現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)監(jiān)控，能夠?qū)Χ軜?gòu)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。

盾構(gòu)施工技術(shù)的施工參數(shù)信息需要進(jìn)行存儲(chǔ)，以便在出現(xiàn)故障或者其他情況時(shí)，能夠?qū)ο嚓P(guān)信息進(jìn)行隨時(shí)查看。并且可以針對(duì)具體的情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而可以更加準(zhǔn)確的確認(rèn)故障原因，可以在日后的故障控制中采取更加有效的控制措施。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以用于大數(shù)據(jù)的篩選，通過對(duì)不同類型的海量數(shù)據(jù)分類管理，能夠?yàn)槎軜?gòu)設(shè)備的智能化控制提供可靠的依據(jù)，為盾構(gòu)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持。

4? 總結(jié)

綜上所述，通過廣泛的應(yīng)用盾構(gòu)施工信息管理系統(tǒng)，可以使技術(shù)人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)盾構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)的施工情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而可以更加及時(shí)有效的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工問題進(jìn)行解決，使盾構(gòu)施工過程中多設(shè)備同時(shí)作業(yè)的情況得到更加有效的管理，使盾構(gòu)的管理效率更高。

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