大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，分別設(shè)于隧道進(jìn)口處和掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處；中央控制室，連接設(shè)于隧道進(jìn)口處的無(wú)線通訊接入設(shè)備；設(shè)于掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的控制中心和攝像頭，分別與設(shè)于掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接；轉(zhuǎn)接箱，與掘進(jìn)機(jī)內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成連接，所述轉(zhuǎn)接箱設(shè)有第一供電接口；電氣箱柜，設(shè)于隧道的進(jìn)口處，所述電氣箱柜設(shè)有第二供電接口；電纜，一端設(shè)有匹配所述第一供電接口的第一重載接頭，另一端設(shè)有匹配所述第二供電接口的第二重載接頭。本發(fā)明拼裝管節(jié)時(shí)拆除通訊線纜和安裝通訊線纜的時(shí)間，提高了轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)的速度，也提高了轉(zhuǎn)接的安全性。
【專利說(shuō)明】大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道工程領(lǐng)域，尤指一種大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)是近年發(fā)展出來(lái)的新興地下掘進(jìn)技術(shù)，在使用掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行頂管法施工時(shí)，具有地下空間利用率高、施工快速、管節(jié)強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。由于工法的特殊性，該類型隧道掘進(jìn)機(jī)的監(jiān)控室設(shè)立在地面，必須通過(guò)通訊線纜鏈接地面與地下的通訊網(wǎng)絡(luò)。并且頂管法施工需要在每次施工一定距離后拆除所有通訊線纜和供電線纜并放置環(huán)形的封閉管節(jié)(該過(guò)程稱之為轉(zhuǎn)接)，管節(jié)拼裝完成后，再連通所有的通訊線纜和供電線纜，繼續(xù)進(jìn)行頂管掘進(jìn)。
[0003]傳統(tǒng)的小斷面矩形掘進(jìn)機(jī)，以上海伊犁路工程所用機(jī)型為例，斷面長(zhǎng)寬約為4.2m*6.9m。掘進(jìn)機(jī)總功率為281kw，只需從地面的高壓箱變引入三路4芯電纜(規(guī)格:YCff-3 X 150+1 X 50mm2)，監(jiān)控方式采用有線通訊的方式，通訊線纜為一根8芯以太網(wǎng)單層屏蔽雙絞線(modbus tcp/ip協(xié)議)。每掘進(jìn)1.5米需要拆除3路供電電纜和通訊線纜,完成管片的拼接后，恢復(fù)這3路電纜以及通訊線纜。這樣每隔1.5米拆除各種線纜、完成拼接、恢復(fù)線纜需要耗時(shí)將近I小時(shí)，影響隧道施工進(jìn)度。
[0004]大斷面矩形掘進(jìn)機(jī)，以鄭州下穿中州大道工程所用機(jī)型為例，斷面長(zhǎng)寬約為7.5m*10.4m。面積大大增加,掘進(jìn)機(jī)的總功率增至2200kw,與上面介紹的傳統(tǒng)小斷面掘進(jìn)機(jī)相比，供電電纜從原來(lái)的3路增至20路，且電纜截面積也有所增加，面對(duì)轉(zhuǎn)接時(shí)，所需的時(shí)間將近8小時(shí)。耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，也是工期所不允許的。為此大斷面矩形掘進(jìn)機(jī)必須將高壓箱變引入地下，避免這么多路的低壓端電纜轉(zhuǎn)接，然而問(wèn)題接踵而至。首先，由于工作井的限制，在施工初期的幾十米內(nèi)，地下井內(nèi)無(wú)法完全放置高壓箱變以及控制箱柜等設(shè)備，初期電纜的轉(zhuǎn)接相當(dāng)沒(méi)有規(guī)律且繁雜。其次，隨著隧道空間的增加，設(shè)備依次放入后，由于高壓箱變的存在，通訊線纜受極大干擾，傳統(tǒng)的有線通訊方式已經(jīng)無(wú)法滿足掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法及系統(tǒng)，解決現(xiàn)有大斷面轉(zhuǎn)接施工時(shí)需拆除供電電纜和通訊線纜帶來(lái)的耗時(shí)問(wèn)題及高壓箱變影響通訊線纜的問(wèn)題。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0007]本發(fā)明一種大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法，包括:
[0008]將一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備分別設(shè)于隧道進(jìn)口處和掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處，其中，隧道進(jìn)口處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接中央控制室，掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接機(jī)頭的控制中心和攝像頭，通過(guò)所述的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)所述中央控制室與所述控制中心之間的無(wú)線信號(hào)傳輸；
[0009]將掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成連接于轉(zhuǎn)接箱上，并于所述轉(zhuǎn)接箱上為這些接線設(shè)置第一供電接口，于隧道進(jìn)口處的電氣箱柜上設(shè)置第二供電接口 ；
[0010]提供電纜，將電纜的一端制成匹配所述第一供電接口的第一重載接頭，另一端制成匹配所述第二供電接口的第二重載接頭；
[0011]將電纜的所述第一重載接頭插入所述第一供電接口，所述第二重載接頭插入所述第二供電接口，實(shí)現(xiàn)所述電氣箱柜為所述的各個(gè)電氣設(shè)備供電。
[0012]采用無(wú)線通訊接入設(shè)備形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，避免了高壓箱變對(duì)通訊線纜的影響，也節(jié)省了拼裝管節(jié)時(shí)拆除通訊線纜和安裝通訊線纜的時(shí)間。供電電纜采用集成式的電纜轉(zhuǎn)接方法，將各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成于轉(zhuǎn)接箱上，轉(zhuǎn)接箱和電氣箱柜分別與電纜之間設(shè)置匹配的供電接口和重載接頭，拼裝管節(jié)時(shí)，只需將電纜上的重載接頭與轉(zhuǎn)接箱和電氣箱柜拆除即可，無(wú)需一一拆除和安裝每個(gè)電氣設(shè)備的電纜，提高了轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)的速度，也提高了轉(zhuǎn)接的安全性。
[0013]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸時(shí)，對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行加密，且屏蔽開放式的無(wú)線信號(hào)。
[0014]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還增設(shè)有與任一中繼間對(duì)應(yīng)的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，所述一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，其中一個(gè)無(wú)線通訊接入設(shè)備設(shè)于隧道進(jìn)口處，并與所述中央控制室連接，另一個(gè)無(wú)線通訊接入設(shè)備設(shè)于隧道內(nèi)對(duì)應(yīng)的中繼間，并與所述中繼間處的攝像頭連接。
[0015]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于，將所述轉(zhuǎn)接箱固定于所述掘進(jìn)機(jī)內(nèi)。
[0016]本發(fā)明一種大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，包括:
[0017]一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，分別設(shè)于隧道進(jìn)口處和掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處，所述的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)；
[0018]中央控制室，連接設(shè)于隧道進(jìn)口處的無(wú)線通訊接入設(shè)備，通過(guò)隧道進(jìn)口處的無(wú)線通訊接入設(shè)備進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸；
[0019]設(shè)于掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的控制中心和攝像頭，分別與設(shè)于掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接，通過(guò)掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的無(wú)線通選接入點(diǎn)進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸；
[0020]轉(zhuǎn)接箱，與掘進(jìn)機(jī)內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成連接，所述轉(zhuǎn)接箱設(shè)有第一供電接Π ；
[0021]電氣箱柜，設(shè)于隧道的進(jìn)口處，所述電氣箱柜設(shè)有第二供電接口 ；
[0022]電纜，一端設(shè)有匹配所述第一供電接口的第一重載接頭，另一端設(shè)有匹配所述第二供電接口的第二重載接頭。
[0023]采用無(wú)線通訊接入設(shè)備形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，避免了高壓箱變對(duì)通訊線纜的影響，也節(jié)省了拼裝管節(jié)時(shí)拆除通訊線纜和安裝通訊線纜的時(shí)間。供電電纜采用集成式的電纜轉(zhuǎn)接方法，將各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成于轉(zhuǎn)接箱上，轉(zhuǎn)接箱和電氣箱柜分別與電纜之間設(shè)置匹配的供電接口和重載接頭，拼裝管節(jié)時(shí)，只需將電纜上的重在接頭與轉(zhuǎn)接箱和電氣箱柜拆除即可，無(wú)需一一拆除和安裝每個(gè)電氣設(shè)備的電纜，提高了轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)的速度，也提高了轉(zhuǎn)接的安全性。
[0024]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備對(duì)無(wú)線通訊傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行加密，且屏蔽開放式的無(wú)線信號(hào)。
[0025]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，還包括與任一中繼間對(duì)應(yīng)的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，所述一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，其中的一個(gè)無(wú)線通訊接入設(shè)備設(shè)于隧道進(jìn)口處，并與所述中央控制室連接，另一個(gè)無(wú)線通訊接入設(shè)備設(shè)于隧道內(nèi)對(duì)應(yīng)的中繼間，并與所述中繼間處的攝像頭連接。
[0026]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述轉(zhuǎn)接箱固定于所述掘進(jìn)機(jī)內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)中無(wú)線通訊的拓?fù)鋱D。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法及系統(tǒng)，適用于大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)的無(wú)線監(jiān)控方法和快速拆裝的集成式電纜轉(zhuǎn)接方法，采用無(wú)線通訊技術(shù)對(duì)大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，設(shè)計(jì)電纜的重載接頭簡(jiǎn)化施工初期無(wú)規(guī)律轉(zhuǎn)接的繁雜工序并縮短多路電纜的整體轉(zhuǎn)接時(shí)間，大大提高了矩形隧道掘進(jìn)機(jī)中轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)的速度，也提高了轉(zhuǎn)接的安全性，降低轉(zhuǎn)接的耗材成本，在施工安全性、施工速度上大大超越了傳統(tǒng)小斷面矩形掘進(jìn)機(jī)。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法及系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。
[0030]參閱圖1，顯示了本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)中無(wú)線通訊的拓?fù)鋱D。下面結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法及系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法包括:
[0032]將一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備分別設(shè)置在隧道進(jìn)口處和掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處，形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線通訊接入設(shè)備20設(shè)置在隧道進(jìn)口處，無(wú)線通訊接入設(shè)備20'設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)的機(jī)頭處，通過(guò)無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'形成了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，在設(shè)計(jì)上，無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'屏蔽開放式的無(wú)線信號(hào)，并對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行加密，以防止第三方通訊設(shè)備的信號(hào)覆蓋與干擾。
[0033]將隧道進(jìn)口處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接中央控制室，掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭的控制中心和攝像頭。無(wú)線通訊接入設(shè)備20連接中央控制室10，中央控制室10設(shè)于地面，包括控制臺(tái)101、監(jiān)視計(jì)算機(jī)102、以及交換機(jī)103，無(wú)線通訊接入設(shè)備20的接口直接連接監(jiān)視計(jì)算機(jī)102，將收到的無(wú)線傳送信號(hào)傳送給監(jiān)視計(jì)算機(jī)102，控制臺(tái)101通過(guò)交換機(jī)103連接無(wú)線通訊接入設(shè)備20。無(wú)線通訊接入設(shè)備20'的接口直接連接掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的攝像頭31，將攝像頭31的數(shù)據(jù)信號(hào)輸送給無(wú)線通訊接入設(shè)備20，通過(guò)無(wú)線通訊接入設(shè)備20再傳送給監(jiān)視計(jì)算機(jī)102，監(jiān)視計(jì)算機(jī)102與攝像頭31之間實(shí)現(xiàn)了影像數(shù)據(jù)的傳輸。掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭的控制中心40通過(guò)交換機(jī)401與無(wú)線通訊接入設(shè)備20'連接，控制臺(tái)101和控制中心40之間的數(shù)據(jù)交互通信通過(guò)無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'之間的有效傳輸距離小于等于2000m，隧道工程一般距離在幾百米，在無(wú)線通訊的有效范圍內(nèi)。無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'之間的傳輸延時(shí)小于30ms，低于普通通訊線纜的標(biāo)準(zhǔn)。在無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'之間盡量避免設(shè)置遮擋物，如果設(shè)有遮擋物，也應(yīng)保證遮擋物面積與厚度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，即不影響無(wú)線通訊傳輸。無(wú)線通訊傳輸信號(hào)采用具備繞射功能的收放器，可以繞過(guò)各種臨時(shí)障礙物，且無(wú)線通訊接入設(shè)備20(20'自帶有UPS模塊，在斷電情況下可持續(xù)工作I小時(shí)。無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'之間數(shù)據(jù)傳輸帶寬為lOOmb，可以滿足監(jiān)控畫面(攝像頭31拍攝的圖像)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、命令信息等各種數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸。
[0034]將掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成連接于轉(zhuǎn)接箱上，并在轉(zhuǎn)接箱上為這些接線設(shè)置第一供電接口。掘進(jìn)機(jī)內(nèi)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電氣設(shè)備較多，包括有電磁閥、換向閥以及傳感器，將各個(gè)電氣設(shè)備的接線采用傳統(tǒng)的供電連接方式與轉(zhuǎn)接箱相連，在轉(zhuǎn)接箱上設(shè)置第一供電接口，將第一供電接口通電，相應(yīng)地各個(gè)電氣設(shè)備的接線也就通電了。該轉(zhuǎn)接箱體積小，且固定在掘進(jìn)機(jī)內(nèi)，通過(guò)轉(zhuǎn)接箱簡(jiǎn)化了各個(gè)電氣設(shè)備的接線操作，事先將各個(gè)電氣設(shè)備的接線連接到轉(zhuǎn)接箱上，后期拼接管節(jié)拆除電纜時(shí)，電氣設(shè)備與轉(zhuǎn)接箱的連接不用拆除，只需將轉(zhuǎn)接箱上的第一供電接口與電纜拆除即可，極大地縮短了時(shí)間。
[0035]隧道進(jìn)口處設(shè)有供電的電氣箱柜，在電氣箱柜上設(shè)置第二供電接口。提供電纜，將電纜的一端制成匹配轉(zhuǎn)接箱上第一供電接口的第一重載接頭，另一端制成匹配電氣箱柜上的第二供電接口的第二重載接頭，將第一重在接頭插入到第一供電接口，第二重在接頭插入到第二供電接口，實(shí)現(xiàn)了電氣箱柜與轉(zhuǎn)接箱的電連接，進(jìn)而為轉(zhuǎn)接箱連接的各個(gè)電氣設(shè)備供電。每次拼裝管節(jié)時(shí)，只需要拆裝轉(zhuǎn)接箱和電氣箱柜之間的電纜即可，不需要一一將各個(gè)電氣設(shè)備拆除再連接，這樣集成式的電纜轉(zhuǎn)接方法大大地提高了工作效率，減少了出錯(cuò)率。電纜的第一重載接頭和第二重載接頭根據(jù)需要連接的電氣設(shè)備來(lái)選擇芯數(shù)，一般可以采用10芯、16芯或24芯。電氣箱柜初期設(shè)置在隧道進(jìn)口的地面處，隨著掘進(jìn)機(jī)的向前掘進(jìn)，隧道進(jìn)口處的空間增大，可以將電氣箱柜設(shè)于隧道進(jìn)口處。當(dāng)隧道掘進(jìn)一定距離后，可以將電氣箱柜設(shè)于管節(jié)上，隨著管節(jié)和掘進(jìn)機(jī)一起向前掘進(jìn)，當(dāng)拼裝管節(jié)時(shí)，只需將電氣箱柜的電源拔插即可，更進(jìn)一步的節(jié)省了電纜轉(zhuǎn)接的時(shí)間。
[0036]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法的一較佳實(shí)施方式，可以設(shè)置多對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，每對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)。每對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備與任一中繼間對(duì)應(yīng)。如圖1所示，顯示了三對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備的情況，其中，無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'的設(shè)置同上所述，在此不再贅述。無(wú)線通訊接入設(shè)備21設(shè)置在隧道進(jìn)口處，與監(jiān)視計(jì)算機(jī)102連接，相對(duì)的無(wú)線通訊接入設(shè)備21'設(shè)置在隧道的中繼間處，與該中繼間處的攝像頭32連接，無(wú)線通訊接入設(shè)備21和無(wú)線通訊接入設(shè)備21'實(shí)現(xiàn)了攝像頭32和監(jiān)視計(jì)算機(jī)102之間的數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)線通訊接入設(shè)備22設(shè)置在隧道進(jìn)口處，與監(jiān)視計(jì)算機(jī)102連接，相對(duì)的無(wú)線通訊接入設(shè)備22'設(shè)置在隧道的中繼間處，與該中繼間處的攝像頭33連接，無(wú)線通訊接入設(shè)備22和無(wú)線通訊接入設(shè)備22'實(shí)現(xiàn)了攝像頭33和監(jiān)視計(jì)算機(jī)102之間的數(shù)據(jù)傳輸。為任一中繼間配備一對(duì)單獨(dú)的無(wú)線通訊接入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的無(wú)線傳輸。另外無(wú)線通訊接入設(shè)備可以通過(guò)多對(duì)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)中繼傳輸?shù)男Ч?br> [0037]下面結(jié)合圖1，對(duì)本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)包括無(wú)線通訊接入設(shè)備20，20'、中央控制室10、控制中心40、攝像頭31、轉(zhuǎn)接箱、電氣箱柜、以及電纜，其中，無(wú)線通訊接入設(shè)備20設(shè)置在隧道進(jìn)口處，無(wú)線通訊接入設(shè)備20'設(shè)置在掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處，無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'之間形成了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，該無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)的傳輸信號(hào)進(jìn)行加密處理，且屏蔽開放式的無(wú)線信號(hào)，防止第三方通訊設(shè)備的信號(hào)覆蓋。中央控制室10設(shè)于地面，包括控制臺(tái)101、交換機(jī)103和監(jiān)視計(jì)算機(jī)102，監(jiān)視計(jì)算機(jī)102連接無(wú)線通訊接入設(shè)備20，控制臺(tái)101通過(guò)交換機(jī)103連接無(wú)線通訊接入設(shè)備20，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號(hào)的相互傳輸。控制中心40通過(guò)交換機(jī)401與無(wú)線通訊接入設(shè)備20'連接，攝像頭31連接無(wú)線通訊接入設(shè)備20'，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號(hào)的相互傳輸。通過(guò)無(wú)線通訊接入設(shè)備20和無(wú)線通訊接入設(shè)備20'實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭的控制中心40和中央控制室10之間的無(wú)線通訊，攝像頭31拍攝的圖像信號(hào)直接通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)視計(jì)算機(jī)102處。轉(zhuǎn)接箱固定在掘進(jìn)機(jī)內(nèi)，與掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成連接，轉(zhuǎn)接箱上設(shè)有第一供電接口，通過(guò)第一供電接口為各個(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行供電。電氣箱柜設(shè)在隧道的進(jìn)口處，電氣箱柜上設(shè)有第二供電接口，通過(guò)第二供電接口對(duì)外部設(shè)備供電。電纜的一端設(shè)有匹配第一供電接口的第一重載接頭，另一端設(shè)有匹配第二供電接口的第二重載接頭，通過(guò)電纜將電氣箱柜和轉(zhuǎn)接箱電連接，第一重載接頭插入到第一供電接口，第二重載接頭插入到第二供電接口，實(shí)現(xiàn)了電氣箱柜為轉(zhuǎn)接箱連接的各個(gè)電氣設(shè)備供電。
[0038]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的一較佳實(shí)施方式，該系統(tǒng)還包括多對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，每對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)。以兩對(duì)為例進(jìn)行說(shuō)明，如圖1所示，還包括無(wú)線通訊接入設(shè)備21和無(wú)線通訊接入設(shè)備21'及無(wú)線通訊接入設(shè)備22和無(wú)線通訊接入設(shè)備22'，無(wú)線通訊接入設(shè)備21設(shè)置在隧道進(jìn)口處，與監(jiān)視計(jì)算機(jī)102連接，相對(duì)的無(wú)線通訊接入設(shè)備21'設(shè)置在隧道的中繼間處，與該中繼間處的攝像頭32連接，無(wú)線通訊接入設(shè)備21和無(wú)線通訊接入設(shè)備21'實(shí)現(xiàn)了攝像頭32和監(jiān)視計(jì)算機(jī)102之間的數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)線通訊接入設(shè)備22設(shè)置在隧道進(jìn)口處，與監(jiān)視計(jì)算機(jī)102連接，相對(duì)的無(wú)線通訊接入設(shè)備22'設(shè)置在隧道的中繼間處，與該中繼間處的攝像頭33連接，無(wú)線通訊接入設(shè)備22和無(wú)線通訊接入設(shè)備22'實(shí)現(xiàn)了攝像頭33和監(jiān)視計(jì)算機(jī)102之間的數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)線通訊接入設(shè)備可以通過(guò)多對(duì)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)中繼傳輸?shù)男Ч?br> [0039]本發(fā)明大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的有益效果為:
[0040]采用無(wú)線通訊接入設(shè)備形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，通訊距離長(zhǎng)，可達(dá)兩公里，且具有可擴(kuò)展性；通訊量大，可同時(shí)傳輸大體量的傳感器信號(hào)和控制信號(hào)；通訊信號(hào)強(qiáng)、穩(wěn)定且安全，不存在外部信號(hào)介入的接入口 ；轉(zhuǎn)接時(shí)花費(fèi)的時(shí)間短。
[0041]供電電纜采用集成式的電纜轉(zhuǎn)接方法，電纜拆裝速度大大提高；實(shí)現(xiàn)電纜拆裝的零錯(cuò)誤率；設(shè)置的重載接頭在拆裝次數(shù)多的情況下保證質(zhì)量，可長(zhǎng)期使用，降低轉(zhuǎn)接的耗材消耗成本。
[0042]以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說(shuō)明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法，其特征在于，包括: 將一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備分別設(shè)于隧道進(jìn)口處和掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處，其中，隧道進(jìn)口處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接中央控制室，掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接機(jī)頭的控制中心和攝像頭，通過(guò)所述的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)所述中央控制室與所述控制中心之間的無(wú)線信號(hào)傳輸； 將掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成連接于轉(zhuǎn)接箱上，并于所述轉(zhuǎn)接箱上為這些接線設(shè)置第一供電接口，于隧道進(jìn)口處的電氣箱柜上設(shè)置第二供電接口 ； 提供電纜，將電纜的一端制成匹配所述第一供電接口的第一重載接頭，另一端制成匹配所述第二供電接口的第二重載接頭； 將電纜的所述第一重載接頭插入所述第一供電接口，所述第二重載接頭插入所述第二供電接口，實(shí)現(xiàn)所述電氣箱柜為所述的各個(gè)電氣設(shè)備供電。
2.如權(quán)利要求1所述的大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法，其特征在于，所述的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸時(shí)，對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行加密，且屏蔽開放式的無(wú)線信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法，其特征在于，還增設(shè)有與任一中繼間對(duì)應(yīng)的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，所述一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，其中一個(gè)無(wú)線通訊接入設(shè)備設(shè)于隧道進(jìn)口處，并與所述中央控制室連接，另一個(gè)無(wú)線通訊接入設(shè)備設(shè)于隧道內(nèi)對(duì)應(yīng)的中繼間，并與所述中繼間處的攝像頭連接。
4.如權(quán)利要求1所述的大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接方法，其特征在于，將所述轉(zhuǎn)接箱固定于所述掘進(jìn)機(jī)內(nèi)。
5.一種大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，其特征在于，包括: 一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，分別設(shè)于隧道進(jìn)口處和掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處，所述的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)； 中央控制室，連接設(shè)于隧道進(jìn)口處的無(wú)線通訊接入設(shè)備，通過(guò)隧道進(jìn)口處的無(wú)線通訊接入設(shè)備進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸； 設(shè)于掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的控制中心和攝像頭，分別與設(shè)于掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的無(wú)線通訊接入設(shè)備連接，通過(guò)掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭處的無(wú)線通訊接入設(shè)備進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸； 轉(zhuǎn)接箱，與掘進(jìn)機(jī)內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的接線集成連接，所述轉(zhuǎn)接箱設(shè)有第一供電接口 ； 電氣箱柜，設(shè)于隧道的進(jìn)口處，所述電氣箱柜設(shè)有第二供電接口 ； 電纜，一端設(shè)有匹配所述第一供電接口的第一重載接頭，另一端設(shè)有匹配所述第二供電接口的第二重載接頭。
6.如權(quán)利要求5所述的大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，其特征在于，所述的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備對(duì)無(wú)線通訊傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行加密，且屏蔽開放式的無(wú)線信號(hào)。
7.如權(quán)利要求5所述的大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，其特征在于，還包括與任一中繼間對(duì)應(yīng)的一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備，所述一對(duì)無(wú)線通訊接入設(shè)備之間形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，其中的一個(gè)無(wú)線通訊接入設(shè)備設(shè)于隧道進(jìn)口處，并與所述中央控制室連接，另一個(gè)無(wú)線通訊接入設(shè)備設(shè)于隧道內(nèi)對(duì)應(yīng)的中繼間，并與所述中繼間處的攝像頭連接。
8.如權(quán)利要求5所述的大斷面矩形隧道掘進(jìn)機(jī)監(jiān)控與轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)接箱固定于所述掘進(jìn)機(jī)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E21F17/18GK104265370SQ201410505647
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】陳超白, 吳遷 申請(qǐng)人:上海隧道工程有限公司