[發(fā)明專(zhuān)利]一種盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910679939.8
• 申請(qǐng)日: 2019-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110359919B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫振川;高會(huì)中;洪開(kāi)榮;李鳳遠(yuǎn);張兵;褚長(zhǎng)海;張合沛;任穎瑩;馮歡歡;李巖;周振健;常彥偉;韓偉鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵隧道局集團(tuán)有限公司;盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
• 主分類(lèi)號(hào): E21D9/06
• 分類(lèi)號(hào): E21D9/06;E21F17/18;G06Q10/06;G06Q50/08
• 代理公司: 鄭州浩翔專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 靳錦;邊延松

本發(fā)明公開(kāi)了一種盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控方法及系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集與傳輸，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理與分析，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與預(yù)警。所述數(shù)據(jù)采集主要包括機(jī)器數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、導(dǎo)向數(shù)據(jù)、地面沉降數(shù)據(jù)、管片姿態(tài)數(shù)據(jù)及工程數(shù)據(jù)；所述大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析處理包括服務(wù)器及大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)軟件；所述風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與預(yù)警包含工程施工風(fēng)險(xiǎn)防控、機(jī)器故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、掘進(jìn)參數(shù)預(yù)警、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)防控、工期風(fēng)險(xiǎn)防控等內(nèi)容。本發(fā)明提供的基于大數(shù)據(jù)分析的盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控方法及系統(tǒng)，可以建立信息化風(fēng)險(xiǎn)防控體系，有效避免或減少因設(shè)備故障、人員操作失誤等風(fēng)險(xiǎn)給項(xiàng)目帶來(lái)的損失，保障盾構(gòu)機(jī)安全、高效施工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

盾構(gòu)機(jī)作為地下空間施工的主要設(shè)備，數(shù)量持續(xù)增多且應(yīng)用領(lǐng)域和地域廣度越來(lái)越大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止目前國(guó)內(nèi)各類(lèi)型盾構(gòu)機(jī)數(shù)量近1800臺(tái)。

但是，由于盾構(gòu)機(jī)其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、人為決策失誤、對(duì)風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)不足、操作不當(dāng)，再加上隧道及地下工程建設(shè)周期長(zhǎng)、規(guī)模大、地質(zhì)復(fù)雜等原因，都導(dǎo)致施工中風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率較大，這給盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控帶來(lái)了諸多難題和挑戰(zhàn)。盾構(gòu)機(jī)一旦發(fā)生事故，輕則影響工程進(jìn)度，重則造成人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失及惡劣社會(huì)影響。

傳統(tǒng)的盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)管控方式主要是依靠各項(xiàng)目技術(shù)人員人工方式識(shí)別和預(yù)警，很難做到及時(shí)性和準(zhǔn)確性，且風(fēng)險(xiǎn)因素不能為企業(yè)決策層所掌握，影響企業(yè)決策，已完全不能適應(yīng)盾構(gòu)機(jī)工法發(fā)展的需要。

隨著互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，建立一種信息化條件下的盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控方法，輔助盾構(gòu)機(jī)高效、安全施工，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控方法及系統(tǒng)。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控方法，包括以下步驟：

S1：定期進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與傳輸；

S2：將采集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)儲(chǔ)存，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析；

S3：根據(jù)大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，獲得各項(xiàng)施工風(fēng)險(xiǎn)的防控信息。

可選地，步驟S2中具體包括：

S21：通過(guò)在大數(shù)據(jù)服務(wù)器上開(kāi)發(fā)sokect端口，提供盾構(gòu)機(jī)數(shù)據(jù)接收的接口完成數(shù)據(jù)的采集存儲(chǔ)；

S22：通過(guò)大數(shù)據(jù)flume技術(shù)，將收到的數(shù)據(jù)解析、過(guò)濾無(wú)效數(shù)據(jù)后，轉(zhuǎn)換成有效數(shù)據(jù)向后臺(tái)進(jìn)行發(fā)送；

S23：通過(guò)大數(shù)據(jù)flume技術(shù)，將數(shù)據(jù)復(fù)制成兩部分，一部分直接導(dǎo)入到hbase數(shù)據(jù)庫(kù)中，另一部分導(dǎo)入kafka數(shù)據(jù)處理隊(duì)列中；

S24：通過(guò)spark-streaming從kafka的隊(duì)列中獲取數(shù)據(jù)，再?gòu)膔edis的數(shù)據(jù)庫(kù)讀取系統(tǒng)的配置信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)和補(bǔ)充，然后按照規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總；

S25：采用hbase數(shù)據(jù)庫(kù)，保存加工后的匯總數(shù)據(jù)；

S26：通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)對(duì)盾構(gòu)機(jī)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理；

S27：存儲(chǔ)分析的結(jié)果，包括每天、每月、每年及整個(gè)生命同期的平均值、最大值，最小值，中位數(shù)，眾數(shù)，核心最大值，核心最小值，直方圖數(shù)據(jù)；

S28：得到查詢(xún)項(xiàng)目及盾構(gòu)機(jī)的各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警情況。

可選地，步驟S1中，定期進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)包括機(jī)器數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、導(dǎo)向數(shù)據(jù)、地面沉降數(shù)據(jù)、管片姿態(tài)數(shù)據(jù)及工程數(shù)據(jù)；步驟S3中，防控信息包括實(shí)時(shí)顯示工程施工風(fēng)險(xiǎn)防控、機(jī)器故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、掘進(jìn)參數(shù)預(yù)警、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)防控和工期風(fēng)險(xiǎn)防控。

本申請(qǐng)還提供了一種盾構(gòu)機(jī)施工風(fēng)險(xiǎn)防控系統(tǒng)，包括：