一种盾构远程监控系统 技术领域 本发明涉及地下施工用盾构的工业自动化控制和远程监控领域， 具体涉及一种盾 构地面远程监视系统。
背景技术 盾构是地下施工的一种主要大型机械， 在目前的地下施工工程， 隧道挖掘工程中 广泛应用。为了让地面施工人员甚至远离施工现场的管理人员能够准确、 及时地查看隧道 内盾构的工作状态、 掘进参数和运行记录， 保障盾构施工更加稳定、 高效、 安全地进行， 配备 功能齐全的监控系统不仅必要， 而且是盾构机施工管理实现自动化、 智能化的重要组成部 分。
目前国内已投入使用的盾构均配置的有现场数据采集可视化系统， 但能在地面完 成远程监视的实例较少。已有的盾构地面监视系统都仅能实现简单的数据监视功能， 且只 能供地面一台或非常有限的计算机查看， 无法实现多用户同时监视盾构。
因此， 提供一种能够供局域网和因特网内的技术人员和管理人员等实时了解盾构 的工作状况以及分析盾构的历史数据， 并且能够及时的做出正确的判断， 多台监控和分析 应用的计算机同时运行的盾构远程监控系统， 已经是一阻碍盾构发展的急需解决的问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足， 本发明提供了一种能够供局域网和因特网内的 技术人员和管理人员等实时了解盾构的工作状况以及分析盾构的历史数据， 并且能够及时 的做出正确的判断， 多台监控和分析应用的计算机同时运行的盾构远程监控系统。
本发明的的目的是这样实现的 ：
1、 一种盾构远程监控系统， 包括隧道通信系统 (6)， 以及通过电话线或光纤 (7) 连接的地面通信系统 (8)， 隧道通信系统 (6) 包括可编程控制器 (PLC)(1)， 可编程控制器 (PLC)(1) 通过网线 (2) 与网络交换机 (3) 连接， 网络交换机 (3) 通过网线 (4) 与协议转换 器 (5) 连接 ； 地面通信系统 (8) 包括地面监控系统 (11)， 以及通过网线 (10) 连接的协议转 换器 (9)。
隧道内协议转换器 (5) 和地面协议转换器 (9) 配对使用。
所述的地面监控系统 (11) 包括数据采集服务器 (13) 以及与数据采集服务器 (13) 连接的 C/S 客户端 (15) 和 B/S 客户端 (17)。
所述的数据采集服务器 (11) 包括 OPC 服务器 (12) 以及与 OPC 服务器 (12) 连接 的实时数据服务器 (14)， 与实时数据服务器 (14) 连接的 WEB 服务器 (16)。
所述的实时数据服务器 (14) 与 C/S 客户端 (15) 连接， C/S 客户端 (15) 由一台或 多台并联的计算机组成 ； WEB 服务器 (16) 与 B/S 客户端 (17) 连接， B/S 客户端 (17) 由一台 或多台并联的计算机组成。
有益效果 ： 本发明实现了隧道通信系统和地面监控系统的有机结合， 能够及时的监控正在隧道中运行的盾构的运行状况以及运行参数， 并且能够对盾构的运行状况进行及 时的汇总， 将数据上传给地面工作系统， 让地面的监控人员管理领导人员通过对新旧历史 数据的对比， 做出正确的判断， 减少了人了力的投入， 降低了劳动力的成本， 并且降低了工 作于地下隧道盾构工作面的工人的危险系数， 地面设置一台数据采集服务器提供数据源， 故可以实现多个用户同时访问盾构各类数据。而且地面的所有用户， 不论数量多少均完全 不影响 PLC 工作及盾构正常施工。 附图说明
图 1 为本发明的系统原理示意图 ；
图 2 为本发明中地面监视系统的原理示意图 ；
图中为 ： 可编程控制器 (PLC)(1)、 网线 (2)、 网络交换机 (3)、 网线 (4)、 协议转换器 (5)、 隧道通信系统 (6)、 电话线或光纤 (7)、 地面通信系统 (8)、 协议转换器 (9)、 网线 (10)、 地面监控系统 (11)、 OPC 服务器 (12)、 数据采集服务器 (13)、 实时数据服务器 (14)、 C/S 客 户端 (15)、 WEB 服务器 (16)、 B/S 客户端 (17) ； 具体实施方式 ： 下面结合附图对本发明作进一步说明 ：
1、 一种盾构远程监控系统， 包括隧道通信系统 6， 以及通过电话线或光纤 7 连接的 地面通信系统 8， 隧道通信系统 6 包括可编程控制器 (PLC)1， 可编程控制器 (PLC)1 通过网 线 2 与网络交换机 3 连接， 网络交换机 3 通过网线 4 与协议转换器 5 连接 ； 地面通信系统 8 包括地面监控系统 11， 以及通过网线 10 连接的协议转换器 9。
隧道内协议转换器 5 和地面协议转换器 9 配对使用。
所述的地面监控系统 11 包括数据采集服务器 13 以及与数据采集服务器 13 连接 的 C/S 客户端 15 和 B/S 客户端 17。
所述的数据采集服务器 13 包括 OPC 服务器 12 以及与 OPC 服务器 12 连接的实时 数据服务器 14， 与实时数据服务器 14 连接的 WEB 服务器 16。
所述的实时数据服务器 14 与 C/S 客户端 15 连接， C/S 客户端 15 由一台或多台并 联的计算机组成 ； WEB 服务器 16 与 B/S 客户端 17 连接， B/S 客户端 17 由一台或多台并联的 计算机组成。
本发明的技术方案包括盾构与地面通信系统 8、 施工项目部地面数据采集服务器 13、 远程 C/S 客户端 15 和 B/S 客户端 17。
其中， 盾构主控室与地面之间的长距离通过电话线或光纤传输， 由一对协议转换 设备 ( 协议转换器 5 和协议转换器 9) 实现网线和电话线信号的转换， 此通信系统一端连接 盾构可编程控制器 (PLC)1， 另一端连接地面数据采集服务器 13。数据采集服务器 13 为所 有最终用户提供盾构实时数据的来源。所述最终用户使用的客户端包括两种类型， C/S 客 户端和 B/S 客户端， 它们提供盾构实时数据查看， 历史数据分析和故障诊断等功能。
地面设置一台数据采集服务器提供数据源， 故可以实现多个用户同时访问盾构各 类数据。而且地面的所有用户， 不论数量多少均完全不影响 PLC 工作及盾构正常施工。
如附图 1 所示， 本发明依赖的通信系统包括隧道通信系统 6， 以及通过电话线或光
纤 7 连接的地面通信系统 8， 由于地面与隧道内的盾构由于距离比较长， 采用电话线或光纤 7 进行连接。 隧道通信系统内协议转换器 5 和地面通信系统中的协议转换器 9 配对使用， 将 电话线或光纤信号转换为网线信号， 分别从网线 4 和网线 9 连出。可编程控制器 1 通过网 线 2 连接到网络交换机 3 上。地面监视系统 11 由多台计算机组成， 通过网线 10 与协议转 换器连接。实际应用中， 电话线和光纤 7 还可以同时传输除盾构数据采集以外的其他信号， 比如电话语音和视频监控信号。
如附图 2 所示， 对地面监视系统 11 的进一步描述 ： 数据采集服务器 13 是地面唯一 直接与隧道内设备直接相连接的计算机， 为所有客户端提供数据源。它由 OPC 服务器 12， 实时数据服务器 13 和 WEB 服务器 16 三部分构成。其中 OPC 服务器 12 由 PLC 生产厂商提 供， 实现计算机与 PLC 通信的接口。实时数据服务器 13 自主开发， 目的是将从 OPC 服务器 12 读取的实时数据缓存到服务器内存， 并将重要历史数据存入磁盘永久保存。C/S 客户端 15 由 1 台或多台计算机组成， 通过 TCP 或 UDP 协议从数据服务器 13 读取实时数据或历史数 据， 并以可视化的图形界面显示给最终用户， 包括盾构实时状态、 趋势图、 故障信息、 历史数 据、 报表打印等。WEB 服务器 16 为浏览器 B/S 客户端 15 提供 HTTP 服务。浏览器 B/S 客户 端 5 通过 IE， FireFox 等 WEB 浏览器直接输入指定的网址即可实现盾构远程数据监视。
本发明实现了隧道通信系统和地面监控系统的有机结合， 能够及时的监控正在隧 道中运行的盾构的运行状况以及运行参数， 并且能够对盾构的运行状况进行及时的汇总， 将数据上传给地面工作系统， 让地面的监控人员以及管理领导人员通过对新旧历史数据的 对比， 做出正确的判断， 减少了人了力的投入， 降低了劳动力的成本， 并且降低了工作于地 下隧道盾构工作面的工人的危险系数， 地面设置一台数据采集服务器提供数据源， 故可以 实现多个用户同时访问盾构各类数据。而且地面的所有用户， 不论数量多少均完全不影响 PLC 工作及盾构正常施工。
以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式， 但本发明并不限于上述实施方 式， 在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内， 本发明的精神和原则之内所作的任何 修改、 等同替代和改进等， 其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围之内。