專利名稱：一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下施工用盾構(gòu)的工業(yè)自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域，具體涉及一種盾 構(gòu)地面遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
盾構(gòu)是地下施工的一種主要大型機(jī)械，在目前的地下施工工程，隧道挖掘工程中 廣泛應(yīng)用。為了讓地面施工人員甚至遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)的管理人員能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地查看隧道 內(nèi)盾構(gòu)的工作狀態(tài)、掘進(jìn)參數(shù)和運(yùn)行記錄，保障盾構(gòu)施工更加穩(wěn)定、高效、安全地進(jìn)行，配備 功能齊全的監(jiān)控系統(tǒng)不僅必要，而且是盾構(gòu)機(jī)施工管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的重要組成部 分。目前國(guó)內(nèi)已投入使用的盾構(gòu)均配置的有現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集可視化系統(tǒng)，但能在地面完 成遠(yuǎn)程監(jiān)視的實(shí)例較少。已有的盾構(gòu)地面監(jiān)視系統(tǒng)都僅能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)監(jiān)視功能，且只 能供地面一臺(tái)或非常有限的計(jì)算機(jī)查看，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多用戶同時(shí)監(jiān)視盾構(gòu)。因此，提供一種能夠供局域網(wǎng)和因特網(wǎng)內(nèi)的技術(shù)人員和管理人員等實(shí)時(shí)了解盾構(gòu) 的工作狀況以及分析盾構(gòu)的歷史數(shù)據(jù)，并且能夠及時(shí)的做出正確的判斷，多臺(tái)監(jiān)控和分析 應(yīng)用的計(jì)算機(jī)同時(shí)運(yùn)行的盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)是一阻礙盾構(gòu)發(fā)展的急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種能夠供局域網(wǎng)和因特網(wǎng)內(nèi)的 技術(shù)人員和管理人員等實(shí)時(shí)了解盾構(gòu)的工作狀況以及分析盾構(gòu)的歷史數(shù)據(jù)，并且能夠及時(shí) 的做出正確的判斷，多臺(tái)監(jiān)控和分析應(yīng)用的計(jì)算機(jī)同時(shí)運(yùn)行的盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的1、一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括隧道通信系統(tǒng)(6)，以及通過(guò)電話線或光纖(7) 連接的地面通信系統(tǒng)(8)，隧道通信系統(tǒng)(6)包括可編程控制器(PLC) (1)，可編程控制器 (PLC)⑴通過(guò)網(wǎng)線(2)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)通過(guò)網(wǎng)線⑷與協(xié)議轉(zhuǎn)換 器(5)連接；地面通信系統(tǒng)(8)包括地面監(jiān)控系統(tǒng)(11)，以及通過(guò)網(wǎng)線(10)連接的協(xié)議轉(zhuǎn) 換器(9)。隧道內(nèi)協(xié)議轉(zhuǎn)換器(5)和地面協(xié)議轉(zhuǎn)換器(9)配對(duì)使用。所述的地面監(jiān)控系統(tǒng)(11)包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器(13)以及與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器(13) 連接的C/S客戶端(15)和B/S客戶端(17)。所述的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器(11)包括OPC服務(wù)器(12)以及與OPC服務(wù)器(12)連接 的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器(14)，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器(14)連接的WEB服務(wù)器(16)。所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器(14)與C/S客戶端(15)連接，C/S客戶端(15)由一臺(tái)或 多臺(tái)并聯(lián)的計(jì)算機(jī)組成；WEB服務(wù)器(16)與B/S客戶端(17)連接，B/S客戶端(17)由一臺(tái) 或多臺(tái)并聯(lián)的計(jì)算機(jī)組成。有益效果本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了隧道通信系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，能夠及時(shí)的
3監(jiān)控正在隧道中運(yùn)行的盾構(gòu)的運(yùn)行狀況以及運(yùn)行參數(shù)，并且能夠?qū)Χ軜?gòu)的運(yùn)行狀況進(jìn)行及 時(shí)的匯總，將數(shù)據(jù)上傳給地面工作系統(tǒng)，讓地面的監(jiān)控人員管理領(lǐng)導(dǎo)人員通過(guò)對(duì)新舊歷史 數(shù)據(jù)的對(duì)比，做出正確的判斷，減少了人了力的投入，降低了勞動(dòng)力的成本，并且降低了工 作于地下隧道盾構(gòu)工作面的工人的危險(xiǎn)系數(shù)，地面設(shè)置一臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器提供數(shù)據(jù)源， 故可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)盾構(gòu)各類數(shù)據(jù)。而且地面的所有用戶，不論數(shù)量多少均完全 不影響PLC工作及盾構(gòu)正常施工。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理示意圖；圖2為本發(fā)明中地面監(jiān)視系統(tǒng)的原理示意圖；圖中為可編程控制器(PLC) (1)、網(wǎng)線(2)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)、網(wǎng)線(4)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器 (5)、隧道通信系統(tǒng)(6)、電話線或光纖(7)、地面通信系統(tǒng)(8)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器(9)、網(wǎng)線(10)、 地面監(jiān)控系統(tǒng)(11)、OPC服務(wù)器(12)、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器(13)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器(14)、C/S客 戶端(15)、TOB服務(wù)器(16)、B/S客戶端(17)；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明1、一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括隧道通信系統(tǒng)6，以及通過(guò)電話線或光纖7連接的 地面通信系統(tǒng)8，隧道通信系統(tǒng)6包括可編程控制器(PLC)l，可編程控制器(PLC)I通過(guò)網(wǎng) 線2與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3通過(guò)網(wǎng)線4與協(xié)議轉(zhuǎn)換器5連接；地面通信系統(tǒng)8 包括地面監(jiān)控系統(tǒng)11，以及通過(guò)網(wǎng)線10連接的協(xié)議轉(zhuǎn)換器9。隧道內(nèi)協(xié)議轉(zhuǎn)換器5和地面協(xié)議轉(zhuǎn)換器9配對(duì)使用。所述的地面監(jiān)控系統(tǒng)11包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器13以及與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器13連接 的C/S客戶端15和B/S客戶端17。所述的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器13包括OPC服務(wù)器12以及與OPC服務(wù)器12連接的實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)服務(wù)器14，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器14連接的TOB服務(wù)器16。所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器14與C/S客戶端15連接，C/S客戶端15由一臺(tái)或多臺(tái)并 聯(lián)的計(jì)算機(jī)組成；WEB服務(wù)器16與B/S客戶端17連接，B/S客戶端17由一臺(tái)或多臺(tái)并聯(lián)的 計(jì)算機(jī)組成。本發(fā)明的技術(shù)方案包括盾構(gòu)與地面通信系統(tǒng)8、施工項(xiàng)目部地面數(shù)據(jù)采集服務(wù)器 13、遠(yuǎn)程C/S客戶端15和B/S客戶端17。其中，盾構(gòu)主控室與地面之間的長(zhǎng)距離通過(guò)電話線或光纖傳輸，由一對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換 設(shè)備(協(xié)議轉(zhuǎn)換器5和協(xié)議轉(zhuǎn)換器9)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)線和電話線信號(hào)的轉(zhuǎn)換，此通信系統(tǒng)一端連接 盾構(gòu)可編程控制器(PLC) 1，另一端連接地面數(shù)據(jù)采集服務(wù)器13。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器13為所 有最終用戶提供盾構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的來(lái)源。所述最終用戶使用的客戶端包括兩種類型，C/S客 戶端和B/S客戶端，它們提供盾構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查看，歷史數(shù)據(jù)分析和故障診斷等功能。地面設(shè)置一臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器提供數(shù)據(jù)源，故可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)盾構(gòu)各 類數(shù)據(jù)。而且地面的所有用戶，不論數(shù)量多少均完全不影響PLC工作及盾構(gòu)正常施工。如附圖1所示，本發(fā)明依賴的通信系統(tǒng)包括隧道通信系統(tǒng)6，以及通過(guò)電話線或光纖7連接的地面通信系統(tǒng)8，由于地面與隧道內(nèi)的盾構(gòu)由于距離比較長(zhǎng)，采用電話線或光纖 7進(jìn)行連接。隧道通信系統(tǒng)內(nèi)協(xié)議轉(zhuǎn)換器5和地面通信系統(tǒng)中的協(xié)議轉(zhuǎn)換器9配對(duì)使用，將 電話線或光纖信號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)線信號(hào)，分別從網(wǎng)線4和網(wǎng)線9連出。可編程控制器1通過(guò)網(wǎng) 線2連接到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)3上。地面監(jiān)視系統(tǒng)11由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，通過(guò)網(wǎng)線10與協(xié)議轉(zhuǎn) 換器連接。實(shí)際應(yīng)用中，電話線和光纖7還可以同時(shí)傳輸除盾構(gòu)數(shù)據(jù)采集以外的其他信號(hào)， 比如電話語(yǔ)音和視頻監(jiān)控信號(hào)。如附圖2所示，對(duì)地面監(jiān)視系統(tǒng)11的進(jìn)一步描述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器13是地面唯一 直接與隧道內(nèi)設(shè)備直接相連接的計(jì)算機(jī)，為所有客戶端提供數(shù)據(jù)源。它由OPC服務(wù)器12， 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器13和TOB服務(wù)器16三部分構(gòu)成。其中OPC服務(wù)器12由PLC生產(chǎn)廠商提 供，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLC通信的接口。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器13自主開(kāi)發(fā)，目的是將從OPC服務(wù)器 12讀取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存到服務(wù)器內(nèi)存，并將重要?dú)v史數(shù)據(jù)存入磁盤(pán)永久保存。C/S客戶端 15由1臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，通過(guò)TCP或UDP協(xié)議從數(shù)據(jù)服務(wù)器13讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或歷史數(shù) 據(jù)，并以可視化的圖形界面顯示給最終用戶，包括盾構(gòu)實(shí)時(shí)狀態(tài)、趨勢(shì)圖、故障信息、歷史數(shù) 據(jù)、報(bào)表打印等。WEB服務(wù)器16為瀏覽器B/S客戶端15提供HTTP服務(wù)。瀏覽器B/S客戶 端5通過(guò)IE，F(xiàn)ireFox等TOB瀏覽器直接輸入指定的網(wǎng)址即可實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)視。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了隧道通信系統(tǒng)和地面監(jiān)控系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，能夠及時(shí)的監(jiān)控正在隧 道中運(yùn)行的盾構(gòu)的運(yùn)行狀況以及運(yùn)行參數(shù)，并且能夠?qū)Χ軜?gòu)的運(yùn)行狀況進(jìn)行及時(shí)的匯總， 將數(shù)據(jù)上傳給地面工作系統(tǒng)，讓地面的監(jiān)控人員以及管理領(lǐng)導(dǎo)人員通過(guò)對(duì)新舊歷史數(shù)據(jù)的 對(duì)比，做出正確的判斷，減少了人了力的投入，降低了勞動(dòng)力的成本，并且降低了工作于地 下隧道盾構(gòu)工作面的工人的危險(xiǎn)系數(shù)，地面設(shè)置一臺(tái)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器提供數(shù)據(jù)源，故可以 實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)盾構(gòu)各類數(shù)據(jù)。而且地面的所有用戶，不論數(shù)量多少均完全不影響 PLC工作及盾構(gòu)正常施工。以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方 式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何 修改、等同替代和改進(jìn)等，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括隧道通信系統(tǒng)(6)，以及通過(guò)電話線或光纖(7)連接的地面通信系統(tǒng)(8)，其特征在于隧道通信系統(tǒng)(6)包括可編程控制器(PLC)(1)，可編程控制器(PLC)(1)通過(guò)網(wǎng)線(2)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)通過(guò)網(wǎng)線(4)與協(xié)議轉(zhuǎn)換器(5)連接；地面通信系統(tǒng)(8)包括地面監(jiān)控系統(tǒng)(11)，以及通過(guò)網(wǎng)線(10)連接的協(xié)議轉(zhuǎn)換器(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于隧道內(nèi)協(xié)議轉(zhuǎn)換器(5) 和地面協(xié)議轉(zhuǎn)換器(9)配對(duì)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的地面監(jiān)控系統(tǒng) (11)包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器(13)以及與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器(13)連接的C/S客戶端(15)和B/ S客戶端(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集服務(wù) 器(13)包括OPC服務(wù)器(12)以及與OPC服務(wù)器(12)連接的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器(14)，與實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)服務(wù)器(14)連接的WEB服務(wù)器(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3、4所述的一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服 務(wù)器(14)與C/S客戶端(15)連接，C/S客戶端(15)由一臺(tái)或多臺(tái)并聯(lián)的計(jì)算機(jī)組成；WEB 服務(wù)器(16)與B/S客戶端(17)連接，B/S客戶端(17)由一臺(tái)或多臺(tái)并聯(lián)的計(jì)算機(jī)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，包括隧道通信系統(tǒng)(6)，以及通過(guò)電話線或光纖(7)連接的地面通信系統(tǒng)(8)，隧道通信系統(tǒng)(6)包括可編程控制器(PLC)(1)，可編程控制器(PLC)(1)通過(guò)網(wǎng)線(2)與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)連接，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(3)通過(guò)網(wǎng)線(4)與協(xié)議轉(zhuǎn)換器(5)連接；地面通信系統(tǒng)(8)包括地面監(jiān)控系統(tǒng)(11)，以及通過(guò)網(wǎng)線(10)連接的協(xié)議轉(zhuǎn)換器(9)。本發(fā)明提供了一種能夠供局域網(wǎng)和因特網(wǎng)內(nèi)的技術(shù)人員和管理人員等實(shí)時(shí)了解盾構(gòu)的工作狀況以及分析盾構(gòu)的歷史數(shù)據(jù)，并且能夠及時(shí)的做出正確的判斷，多臺(tái)監(jiān)控和分析應(yīng)用的計(jì)算機(jī)同時(shí)運(yùn)行的盾構(gòu)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
文檔編號(hào)E21D9/06GK101916082SQ20101025538
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者孫偉, 孫志洪, 徐受天, 蒲曉波 申請(qǐng)人:中鐵隧道裝備制造有限公司