[發明專利]一種基于手機的盾構機無線數據采集系統

在審

• 申請號: 201510458136.1
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN105006131A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 孫志洪;徐受天;呂翔;孫偉;高博;曾翔;張鵬;李莉;王雙旺
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;鄭園

技術領域

本發明涉及盾構機數據采集的技術領域，具體涉及一種基于手機的盾構機無線數據采集系統。

背景技術

在沒有網絡支持的環境下，盾構機施工的歷史數據無法準確、及時、可靠的傳送到地面。盾構機在隧道內的施工環境沒有任何無線電信號，種種原因使盾構機與地面在沒有接入網絡的情況下，其掘進參數很難收集到地面，目前通常采用人工轉存的辦法，其工作繁瑣且可靠性差。一般的盾構項目通常采用有線或光纖的方式將隧道內盾構機的數據傳輸到地面，再通過互聯網將數據發送到遠程監控中心。有線傳輸方式鋪設線纜及維護成本較高，并且在小型工程項目和特定客觀條件下難以實現。對于不要求即時數據采集的項目，采用無線數據傳輸的方法更便捷。但是，在現有的盾構機施工中，無線網絡傳輸數據難以在隧道內實現長距離通訊。

無線路由器在即時數據傳輸中的應用很普遍，但是應用于盾構機及類似特殊工況下設備的巡檢數據傳遞和數據采集是前所未有的。如何利用無線路由器搭建無線網絡鏈路，將盾構機的數據從隧道內自動地傳遞到遠程監控中心，并且既要保證數據完整、準確無丟失，又要安全、高效無重復的采集是現在需要解決的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于手機的盾構機無線數據采集系統，使用交換機和無線路由為手機提供WiFi信號，通過互聯網作為信號傳輸的中介，實現非實時數據采集，解決了無網絡環境下數據文件的傳遞問題。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：一種基于手機的盾構機無線數據采集系統，包括盾構上位機、交換機、無線路由器、手機和遠程監控服務器；所述盾構上位機、交換機、無線路由器設置在隧道內的盾構機上，盾構上位機與交換機相連接，交換機與無線路由器相連接；所述遠程監控服務器設置在遠程監控中心，手機移動設置在隧道內、外；所述手機與交換機通過無線路由器形成的無線局域網相連接，遠程監控服務器和手機通過移動網絡相連接，實現遠程監控服務器對盾構上位機上的數據無線采集。

所述盾構上位機設有至少一個，盾構上位機均與交換機相連接。

所述無線路由器和手機均支持IEEE802.11標準，無線路由器上設有無線網絡的接入點，手機內設有WLAN網絡模塊和移動網絡模塊，WLAN網絡模塊與無線路由器上的無線網絡接入點相匹配，手機通過移動網絡與遠程監控服務器。

所述遠程監控服務器和手機上設有GPRS/3G/4G網絡，遠程監控服務器與手機通過GPRS/3G/4G網絡實現數據傳輸。

所述交換機為以太網交換機。

所述盾構上位機上設有盾構數據存儲模塊和盾構數據發送模塊，手機上設有手機數據采集模塊、遠程數據傳輸模塊，遠程監控服務器上設有遠程數據采集模塊和遠程數據存儲模塊；所述盾構數據存儲模塊與盾構數據發送模塊相連接，盾構數據發送模塊與交換機相連接；所述交換機與手機數據采集模塊相連接，手機數據采集模塊與盾構數據發送模塊、遠程數據傳輸模塊相連接，遠程數據傳輸模塊與遠程數據采集模塊相連接，遠程數據采集模塊與遠程數據存儲模塊相連接。

所述手機上的手機數據采集模塊通過UDP協議與盾構上位機上的盾構數據發送模塊實現握手；所述手機上的遠程數據傳輸模塊通過UDP協議與遠程監控服務器上的遠程數據采集模塊實現握手。

其工作方法為：1）盾構上位機上的盾構數據存儲模塊采集盾構機掘進時的狀態與參數信息，并將數據信息傳送至盾構上位機上的盾構數據發送模塊；

2）手機由攜帶者帶入隧道內的盾構機附近，打開手機上的WLAN網絡模塊，WLAN網絡模塊自動搜尋無線路由器發出的無線路由信號，檢測到無線路由信號后進行網絡鏈路測試，實現與無線路由器的連接；手機上的手機數據采集模塊通過UDP協議向盾構上位機發出握手信息，盾構上位機的盾構數據發送模塊響應手機的握手信息，握手成功；

3）握手成功后，手機上的數據采集模塊根據自身的數據清單向盾構上位機發出盾構數據文件獲取列表請求信息，盾構上位機的盾構數據發送模塊收到手機數據采集模塊發送的請求信息后將和自身的數據清單進行比對，確定需要更新的數據文件，并就將這些數據文件打包通過交換機發送給手機上的手機數據采集模塊；

4）手機上的手機數據采集模塊接收數據文件成功后，將即時通過UDP協議向盾構上位機的盾構數據發送模塊發送數據文件更新成功信息，并將新采集的數據文件信息更新到手機上的手機數據采集模塊；盾構上位機上的盾構數據發送模塊收到數據文件更新成功信息后，更新盾構上位機上存儲的歷史數據文件清單；