【tips】本文由李雪梅老师精心编整知识点之一，值得学习！下载后此处可编辑删除！上海地铁盾构数据采集系统的技术改造1引言1990年1月开工的上海地铁1号线工程，引进了7台法国FCB公司制造的土压平衡盾构（1号～7号盾构）进行隧道施工；上海地铁2号线隧道工程又引进了2台法国FRAMATOME公司制造的6.34m土压平衡盾构（8号和9号盾构）。目前这9台盾构正投入上海轨道交通明珠线二期工程的区间隧道施工中。由于上海轨道交通明珠线二期工程对盾构设备和隧道施工信息管理有新的要求，因此，有必要对这9台盾构的数据采集系统中存在的一些功能缺陷进行技术改造。2技术改造方案2.1存在的功能缺陷2.1.1盾构姿态实时检测功能2号～9号盾构未配置盾构姿态检测装置。1号盾构曾配置了英国ZED公司的盾构激光姿态检测系统，在实际工程中也进行了技术消化和应用试验，但未达到工程实用效果。2.1.2盾构掘进数据管理功能1号～9号盾构数据采集系统的基本功能是实时显示盾构设备和掘进施工的开关量和模拟量状态，盾构掘进数据管理功能较弱，仅能显示和打印环报表（每100mm一组数据）。2.1.3数据采集硬件和软件环境1号～7号盾构由继电器控制盾构，T100数据采集器将现场模拟量和开关量信号转换为数字信号，通过RS232通信口将现场信息【tips】本文由李雪梅老师精心编整知识点之一，值得学习！下载后此处可编辑删除！送往计算机；8号和9号盾构由TSX57-20系列PLC控制盾构，PLC的通信口将采集的信息送往计算机。1号～9号盾构数据采集系统软件为DOS，应用软件采用TACTICIANT2001。数据采集软件环境的配置方式给国内用户的软件维护工作带来了困难。2.1.4单机运行方式数据采集的单机运行方式，地面管理者不能实时了解盾构施工情况，不利于加强对隧道施工的动态管理。2.2技术改造内容基于原盾构电气元器件硬件基础，根据实际需求适当调整数据采集硬件配置，重新开发适合目前国内盾构施工管理需求的数据采集应用软件，重点是开发盾构的姿态监测应用软件。2.2.1硬件配置系统硬件配置见图1。1号～7号盾构用数据采集卡代替原T100数据采集器，8号和9号盾构采用原TSX57-20系列PLC作为数据采集器。陀螺仪采集的方位角、倾斜角信号由信号显示单元的RS232通信接口与数据采集计算机连接；1号～7号盾构的模拟量和数字量信号由AI、DI板卡与计算机总线连接；8号和9号盾构的模拟量和数字量信号由PLC的RS232通信接口与数据采集计算机连接。SDSL解决通信距离问题。传输距离1km时传输速率为2Mbps；传输距离2km时传输速率为1Mbps。数据采集计算机面向盾构操作人员；地面监控计算机面向隧道施【tips】本文由李雪梅老师精心编整知识点之一，值得学习！下载后此处可编辑删除！工管理人员；远传通信计算机利用社会公共信道将盾构施工实时信息送往施工企业总部。2.2.2软件环境操作系统：Windows98；应用软件：Kingview6.2，VisualBasic5.0，Tly1.0。2.2.3软件功能系统具有盾构施工数据采集功能，盾构姿态管理功能，盾构施工数据管理功能，盾构设备管理功能，施工实时数据远传功能。3盾构掘进姿态管理盾构掘进姿态管理主要是根据陀螺仪检测的盾构方位角和坡度角与盾构设计轴线比较，计算出盾构方位误差角、盾构坡度误差角、盾构切口平面误差、盾构切口高程误差、盾尾平面误差、盾尾高程误差，来指导盾构司机及时纠偏。3.1盾构施工设计轴线的输入和仿真校验根据隧道盾构中心坐标设计资料提供的线型、里程、线段长度、方位角、X坐标、Y坐标及曲线要素和断链数据，建立便于输入操作和校验的数据模型和数据结构。使操作者只要输入相邻线型交界点的特征参数，便可完成相应线型内所有设计轴线数据输入工作。所编制的设计轴线软件基本功能有：计算平面设计轴线轨迹（Z——直线、ZH——直缓、HY——缓圆、YH——圆缓、HZ——缓直）；计算高程设计轴线轨迹；计算盾构在设计轴线任意点的方位角；计算盾构在设计轴线任意点的坡度角；长链与短链数据处理【tips】本文由李雪梅老师精心编整知识点之一，值得学习！下载后此处可编辑删除！功能；顺里程与逆里程数据处理功能；设计轴线仿真调试功能。仿真结果表明:设计轴线平面和高程误差小于等于1mm。其设计轴线...
