盾构机远程在线监测与诊断设计及研究 design and research of remote on-line monitoring and diagnosis for tunnel shield.pdfVIP

盾构机远程在线监测与诊断设计及研究 盾构机远程在线监测与诊断设计及研究 andResearchofRemoteOn-line Design for and TunnelShield MonitoringDiagnosis 赵 炯 郑 晟 唐 强 侯晓梦 王 伟 (同济大学机械工程学院机械电子研究所，上海201804) 摘要：针对盾构机结构复杂、施工环境恶劣、面广点多、故障发生率高等特点，设计了一套盾构远程在线监 测与诊断系统，介绍了系统的总体设计结构和具体实现方法，并提出了一种基于故障树分析法的盾构故障智能诊 断模型，从理论上实现了对盾构机的远程监控、故障预警、诊断以及维护。 关键词：在线监测故障诊断 DOI：10．3969／j．issn．1007—080x．2010．10．008 isa ofon—line andmaintenancefortunnelshield．Ithasconsideredthe Abstract：This system monitoring andthenumberofthe harshconstructionenvironmentandthe failurerate．The complexity shield，the high paper introducestheoverallstructureofthe andhowtoachieveit．In isan fault addition，there system intelligent modelbasedonfaulttree realizestheremoteon-line and analysis．Thesystem monitoring，fault fortunnelshield．Ithas value． diagnosis practical words：on—line fault Key monitoring diagnosis 0 引 言 1 系统原理以及总体结构 地铁盾构机是一种专用于挖掘地铁隧道的典型 根据盾构机的工作环境特点，系统将传感器采集 的机电液一体化设备，由于其施工环境异常恶劣，导 到的盾构机状态信号通过硬件驱动接口，进行适当处 致设备的故障率比较高。目前故障排除仍然主要依 理、转换并传送给机载控制系统的状态信息数据库并 赖于人工检修，而且盾构施工现场点多面广，所以故 储存，然后以图表的形式实时地显示在机载监控中心 障一旦发生，常不能得到及时、有效地排除。数据显 的屏幕上，供现场人员参考。与此同时，机载监控系统 示：确定故障具体原因占总停工维修时间的70％一 中的盾构状态信息以及故障数据通过GPRS或有线光 90％，而最后排除故障的时间却只占10％一30％。纤同步更新远程监控中心的数据库中的数据，使远程 这使得造价高昂的盾构设备闲置，间接提高了工程 监控中心能实时了解所有盾构机目前的运行状态，查 造价。基于以上几点原因，研究盾构施工的在线故 询其状态参数、历史记录以及故障的原因。系统整体 障监测诊断与远程智能诊断技术具有很强的现实 设计如图1所示。 意义。 作者简介：赵 炯 1963年生，工学博士，副教授。主要研究方向为计算机通信、自动化控制系统等。 郑晟1987