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顶管管节偏转及顶进力传递状态监测系统规范

1范围

本文件规定了顶管管节偏转及顶进力传递状态监测系统原理、系统组成、系统功能以及安全的要求。本文件适用于顶管管节偏转及顶进力传递状态监测系统设计、实施与应用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件

GB/T20269信息安全技术信息系统安全管理要求

GB/T30574机械安全安全防护的实施准则

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

中央处理模块CentralProcessingModule

顶管管节偏转及顶进力传递状态监测系统的核心组成部分，负责接收、处理和分析来自传感器的数据，并提供相应的监测功能和决策支持。

3.2

模块module

由一个或多个检测装置或传感器形成的一个相对独立的系统，可以完成特定的功能并具有数据采集、传输、处理的功能。

4系统组成

4.1概述

管节偏转及顶进力传递状态监测系统，包括中央处理模块、管节偏转检测单元、管节顶进力检测单元和用户交互终端，中央处理模块分别与管节偏转检测单元、管节顶进力检测单元和用户交互终端实现双向电性连接。中央处理器分别与检测数据对比分析单元和异常管节排查单元实现双向电性连接，同时检测数据对比分析单元的输出端与异常管节排查单元的输入端电性连接，管节偏转检测单元和管节顶进力检测单元的输出端均与检测数据对比分析单元的输出端电性连接。系统的结构原理框图如图1所示。

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图1系统结构原理框图

标引序号说明：

1—中央处理模块；

2—管节偏转检测单元；

3—管节顶进力检验单元；

4—用户交互终端；

5—检验数据对比分析单元；

6—异常管节排查单元；

7—管节检测模块；

8—管节顶进力检测模块；

9—管节编号模块；

10—管节定位模块；

11—异常数据显示模块；

12—异常工作告警模块。

5工作原理

顶管管节偏转及顶进力传递状态监测系统通过中央处理模块分别与管节偏转检测单元、管节顶进力检测单元和用户交互终端实现双向电性连接，通过对整套管节的检测、定位和排障系统，来使整个监测系统能够进行准确灵活的监测，实现在短时间内找到异常管节进行调整处理并快速排障。

6系统构成

系统主要由中央处理模块、管节偏转检测单元、管节顶进力检验单元和用户交互终端组成。

6.1中央处理模块

由多通道数据处理模块、异常管节排查单元以及危险数据值对比模块组成，并与管节偏转检测单元、管节顶进力检测单元和用户交互终端实现双向电性连接，负责对检验数据进行收集、分析、判断并发出处理指令。

6.2管节偏转检测单元

由数量不等的管节偏转检测模块组成。负责对所有管节状态的检测。其数量与管节数量相一致。

6.3管节顶进力检测单元

由数量不等的管节顶进力检测模块组成。负责对所有管节状态的检测。其数量与管节数量相一致。

6.4检测数据对比分析单元

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由单组数据导入模块、多通道数据处理模块、多组级联整合分析模块和多通道数据分类整合模块，单组数据导入模块的输出端与多通道数据处理模块的输入端电性连接。检测数据对比分析单元的结构原理框图见图2所示。

图2检测数据对比分析单元的结构原理框图

6.5多通道数据处理模块

由模块输出端与多组级联整合分析模块的输入端电性连接，且多组级联整合分析模块的输出端与多通道数据分类整合模块的输入端电性连接。

6.6异常管节排查单元

包括数据值导入模块、危险数据值对比模块、数据存储模块、危险数据预警模块和异常管节定位模块，所述数据值导入模块的输出端与危险数据值对比模块的输入端电性连接。异常管节排查单元的结构原理框图见图3。

图3异常管节排查单元的结构原理框图

6.7危险数据值对比模块

由模块的输出端分别与数据存储模块、危险数据预警模块和异常管节定位模块的输入端电性连接。

7一般要求

7.1准确性

系统应能准确地检测管节的偏转角度和顶进力等参数，并对数据进行实时监测和分析。

7.2可靠性

系统应能稳定、可靠地运行，能有效预警可能存在的风险，并提供相应的应对措施。

7.3实时性

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系统应具备实时监测和反馈功能，及时发现管节偏转和顶进力等异常情况并采取相应的措施。

7.4精度

系统应具备高精度的监测能力，能够满足施工过程中的高精度监测需求。

7.5易用性

系统应具有易于操作、使用和维护的特点，界面友