(19)中华人民共和国国家知识产权局
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202021721207.5
(22)申请日 2020.08.18
(73)专利权人 中交第三航务工程局有限公司南
京分公司
地址 210000 江苏省南京市鼓楼区江边路3
号
(72)发明人 蔡惠华 林文 朱帅荣
(74)专利代理机构 北京卓特专利代理事务所
(普通合伙) 11572
代理人 段宇
(51)Int.Cl.
E21D 9/093(2006.01)
(54)实用新型名称一种隧道掘进盾构机的控制系统(57)摘要本实用新型公开的属于工程机械控制技术领 域，具体为一种隧道掘进盾构机的控制系统，包括前端采集系统、数据传输系统和大数据中心，所述前端采集系统包括工控机和数据采集组件，所述数据采集组件的输出端与工控机的输入端连接，所述工控机上集成双网卡和前置数据库，所述数据传输系统包括数据交换组件、VPN专线网络端和企业路由端，所述数据交换组件与企业路由端之间通过VPN专线网络端连接，所述数据交换组件与前置数据库建立连接，把多台盾构机施工信息数据集中到一起，使相关管理人员能灵活掌握分布在各地的设备的作业情况，监控盾构设备工作状态，能消除因沟通不畅或信息不全 面造成的管理盲区。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 212958636 U 2021.04.13
C N 212958636
U
1.一种隧道掘进盾构机的控制系统，包括前端采集系统、数据传输系统和大数据中心，其特征在于：所述前端采集系统包括工控机和数据采集组件，所述数据采集组件的输出端与工控机的输入端连接，所述工控机上集成双网卡和前置数据库，所述数据传输系统包括数据交换组件、VPN专线网络端和企业路由端，所述数据交换组件与企业路由端之间通过VPN专线网络端连接，所述数据交换组件与前置数据库建立连接，所述大数据中心包括数据库服务器、大屏监控平台和系统管理平台，所述企业路由端与数据库服务器、大屏监控平台和系统管理平台建立连接。
2.根据权利要求1所述的一种隧道掘进盾构机的控制系统，其特征在于：所述数据采集组件的输入端与盾构机PLC、导向系统电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种隧道掘进盾构机的控制系统，其特征在于：所述前端采集系统电性连接供电端，所述供电端为盾构机记载电源端或者太阳能供电端。
4.根据权利要求1所述的一种隧道掘进盾构机的控制系统，其特征在于：所述大屏监控平台为LED显示屏，且LED显示屏挂在墙壁上。
权 利 要 求 书1/1页CN 212958636 U
一种隧道掘进盾构机的控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程机械控制技术领域，具体为一种隧道掘进盾构机的控制系统。
背景技术
[0002]盾构机是一种隧道掘进专用工程机械，集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，涉及地质、
土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，已广泛用于地铁、铁路、市政、水电等隧道工程。由于其造价高昂、技术含量高，且施工环境复杂，工况多变，管理好盾构机十分重要。
[0003]在业务运行过程中往往会面临多台设备同时施工，工程施工地点分布分散等诸多设备管理难题，由于技术人员有限，如何对这些设备进行有效的管理和全面技术支持，成为企业亟需解决的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种隧道掘进盾构机的控制系统，以解决上述背景技术中提出的在业务运行过程中往往会面临多台设备同时施工，工程施工地点分布分散等诸多设备管理难题，技术人员有限的问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种隧道掘进盾构机的控制系统，包括前端采集系统、数据传输系统和大数据中心，所述前端采集系统包括工控机和数据采集组件，所述数据采集组件的输出端与工控机的输入端连接，所述工控机上集成双网卡和前置数据库，所述数据传输系统包括数据交换组件、VPN专线网络端和企业路由端，所述数据交换组件与企业路由端之间通过VPN专线网络端连接，所述数据交换组件与前置数据库建立连接，所述大数据中心包括数据库服务器、大屏监控平台和系统管理平台，所述企业路由端与数据库服务器、大屏监控平台和系统管理平台建立连接。
[0006]优选的，所述数据采集组件的输入端与盾构机PLC、导向系统电性连接。
[0007]优选的，所述前端采集系统电性连接供电端，所述供电端为盾构机记载电源端或者太阳能供电端。
[0008]优选的，所述大屏监控平台为LED显示屏，且LED显示屏挂在墙壁上。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0010]1)把多台盾构机施工信息数据集中到一起，使相关管理人员能灵活掌握分布在各地的设备的作业情况，监控盾构设备工作状态，能消除因沟通不畅或信息不全面造成的管理盲区；
[0011]2)使用远程监控管理技术能够解决因设备分布广泛、具体信息不对称可能导致的设备安全隐患或生产事故，进而提高企业的管理能力，减少管理成本支出，对提高管理效率，保障设备运行稳定具有重要意义。
附图说明
[0012]图1为本实用新型的系统逻辑框图；
[0013]图2为本实用新型前端采集系统、数据传输系统和大数据中心的系统组成图。
具体实施方式
[0014]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0016]实施例：
[0017]请参阅图1‑2，本实用新型提供一种技术方案：一种隧道掘进盾构机的控制系统，包括前端采集系统、数据传输系统和大数据中心，所述前端采集系统包括工控机和数据采集组件，所述数据采集组件的输出端与工控机的输入端连接，所述工控机上集成双网卡和前置数据库，所述数据传输系统包括数据交换组件、VPN专线网络端和企业路由端，所述数据交换组件与企业路由端之间通过VPN专线网络端连接，所述数据交换组件与前置数据库建立连接，所述大数据中心包括数据库服务器、大屏监控平台和系统管理平台，所述企业路由端与数据库服务器、大屏监控平台和系统管理平台建立连接。
[0018]进一步地，所述数据采集组件的输入端与盾构机PLC、导向系统电性连接。[0019]进一步地，所述前端采集系统电性连接供电端，所述供电端为盾构机记载电源端或者太阳能供电端。
[0020]进一步地，所述大屏监控平台为LED显示屏，且LED显示屏挂在墙壁上。
[0021]企业路由器型号为H3CMSR810‑LM，VPN企业路由器，传输速率10/100/1000Mbps，广域网接口1GE+1SFP；
[0022]工控机采用联想工控机，I5，4G，500G硬盘，双千兆网卡；
[0023]服务器型号为HPProLiantDL360Gen10，XeonBronze31061.7GHZ*2/DDR432GB/ SATAHDD1.2T*2/支持Raid0，1，5/4*千兆网卡/电源500W*1；
[0024]大屏监控平台为46寸拼缝液晶屏，型号为大华DHL460，尺寸46寸；结构一体式；分辨率1920*1080；亮度(cd/m2)500；对比度3500:1。
[0025]工作原理：前端采集系统对数据信息采集，采集的数据信息通过数据传输系统传输到大数据中心，大数据中心对采集的数据信息监控分析。
[0026]数据采集组件、数据交换组件的功能是实现前端设备与数据中心信息交换，具体包含三个方面：
[0027]数据集成
[0028]能够识别不同的盾构设备类型以及数据接口，可以方便地与各类型的数据库、PLC、消息接口等建立集成机制，实现数据通信及数据交换机制。
[0029]信息集成
[0030]解决跨多设备平台之间信息的有序交换，定义需要转存的数据，并通过映射工具和引擎将其转存到中心数据存储服务系统中。前置机和公司数据中心之间可以实现主动发送、请求/应答、订阅/发布交换模式，并通过路由控制实现分布式网络中的信息交换。[0031]可靠通信
[0032]提供传输可靠性保障，支持断点续传、网络容错，在系统运行出现故障时保障数据可靠；支持应用的实时、定时、主动、被动模式，实现同步/异步消息通信；支持数据高速传输，适应网络传输速率，提供透明压缩传输功能。
[0033]大数据中心：
[0034]盾构设备导航
[0035]公司盾构设备全国施工地点分布概览，直观展示盾构机实时位置、施工进度、地面施工环境，降低施工风险。
[0036]设备导航：盾构设备全国分布位置图，此页面可选择切换监控盾构设备及施工线路
[0037]施工线路卫星图：精确展示施工区间及盾构机所处位置的地面设施，为施工安全提供可靠的参考信息。
[0038]风险源预警提示
[0039]施工线路纵断面图：动态播报风险信息，盾构机到达风险点前，风险点闪动提示，支持短信推送。
[0040]盾构机施工实时数据的监控和关键数据预警，方便对盾构机进行管理和故障诊断，分析盾构机掘进情况，以图表和数据列表展示，并支持数据本地导出。
[0041]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0042]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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