[發明專利]盾構機遠程控制系統及遠程控制方法

有效

• 申請號: 201110232468.X
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN102331766A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 王茂
• 申請（專利權）人: 王茂
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H04L29/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳慧珍

技術領域

本發明涉及無線通信及遠程控制技術領域，尤其涉及一種實現對盾構機的遠程控制系統以及控制方法。

背景技術

盾構隧道掘進機或盾構掘進機，簡稱盾構機，是一種隧道掘進的專用工程機械，現代盾構機集光、機、電、液、傳感、信息技術于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導向糾偏等功能。盾構機涉及到地質、土木、機械、力學、液壓、電氣、控制、測量等多門學科技術，而且要按照不同的地質進行“量體裁衣”式的設計制造，可靠性要求極高。盾構機已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。盾構機的基本工作原理就是一個圓柱體的鋼組件沿隧洞軸線邊向前推進邊對土壤進行挖掘，該圓柱體組件的殼體即護盾，它對挖掘出的還未襯砌的隧洞段起著臨時支撐的作用，承受周圍土層的壓力，有時還承受地下水壓以及將地下水擋在外面的功能。挖掘、排土、襯砌等作業均是在護盾的掩護下進行。

目前，國際通用盾構機的數據存儲和控制系統都位于盾構機中的工控機里，而盾構機本身在地下或隧道中進行掘進工作，因其工作環境的特殊性，此種設計要做到實施數據處理及監控管理難度非常大，因為工控機里的存儲也是有時限性的，因為無法長期存儲各個工程的工作數據，造成控制系統進行實時控制得不到執行，因為無法長期存儲各個工程的工作數據；無法進行有針對性的分析；無法在遠程控制中心實時顯示掘進狀況并進行遠程控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種盾構機遠程控制系統以及方法。該方法可以實現長期存儲各個工程的工作數據，進行有針對性的分析，并在遠程控制中心實時顯示掘進狀況并對盾構機進行遠程控制。本發明的的目的還在于提供一種實現上述方法的遠程控制系統，將盾構機的工控機設置物聯網芯片，通過加密無線信號與位于洞口的無線基站相連，并建立遠程數據庫系統。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明公開了一種遠程控制系統遠程控制盾構機的方法，該方法應用于遠程控制系統中，在該系統中設置無線基站、北斗衛星加密傳輸系統和控制管理中心單元，所述控制管理中心單元設置有遠程工控機和中央數據庫，所述北斗衛星加密傳輸系統無線導通連接所述無線基站和中央數據庫，所述盾構機體內設置有一工控機，該工控機內裝有物聯網芯片，所述方法具體包括以下步驟：

(1)所述遠程控制系統啟動或停止所述盾構機；

(2)所述遠程工控機指令控制所述盾構機中的所述工控機采集信息數據；并通過所述物聯網芯片轉換無線信號并傳輸；

(3)所述無線基站接收并觸發所述無線信號；所述北斗衛星加密傳輸系統加密所述無線信號，并將其傳輸至所述控制管理中心單元；

(4)所述控制管理中心單元處理并存儲上述數據信息；

(5)并由所述遠程工控機調用上述數據信息，進行數據分析處理后，實時顯示并遠程控制所述盾構機工作。

其中，所述盾構機內還設置有精確導航定位裝置，其與所述北斗衛星加密傳輸系統同步操控實現所述盾構機的精確定位。

其中，所述遠程工控機還設置有數據處理模塊和I/O模塊，分別與所述中央數據庫連接。

其中，所述物聯網芯片處理并傳輸無線信號的同時可自動實現加密處理，所述無線基站接收加密后的無線信號并傳輸至北斗衛星加密傳輸系統，或者由所述北斗衛星加密傳輸系統提供加密信號傳輸通道直接接收所述無線基站中轉的業務數據，然后實現加密傳輸過程。

其中，所述中央數據庫建有多張二維表，接收并存儲所述盾構機產生的實時數據。

本發明還公開了一種盾構機遠程控制系統，該遠程控制系統包括：

盾構機，所述盾構機內設置有一工控機，所述工控機內還設置有物聯網芯片，用于采集所述盾構機的工作信息數據；

無線基站，接收并觸發所述工控機傳輸的無線信號；

北斗衛星加密傳輸系統，無線導通連接所述無線基站和所述控制管理中心單元，所述北斗衛星加密傳輸系統加密所述無線信號，并將其傳輸至所述控制管理中心單元；

控制管理中心單元，所述控制管理中心單元還包括有一遠程工控機和中央數據庫，所述遠程工控機調用數據信息從而實現對所述盾構機的遠程實時控制。

其中，所述盾構機中還包括精確導航定位裝置，所述精確導航定位裝置為全站儀或慣導系統。

其中，所述遠程工控機中還包括數據處理模塊和I/O模塊，分別與所述中央數據庫相互連接。

其中，中央數據庫包括數據存儲模塊、格式轉換模塊和多個數據緩存存儲器。