一種基于物聯(lián)網(wǎng)的盾構(gòu)隧道施工精細化數(shù)字管理平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及遠程監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種盾構(gòu)施工實時監(jiān)控領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]目前國內(nèi)地鐵項目進入飛速發(fā)展階段，然而過往的盾構(gòu)施工監(jiān)控，由于信息化程度不高，施工過程得不到實時監(jiān)控，容易疏忽造成重大安全事故。
[0003]專利CN201110232468.X公開的盾構(gòu)機遠程控制系統(tǒng)及遠程控制方法，在盾構(gòu)機體內(nèi)設置一裝有物聯(lián)網(wǎng)芯片的工控機，該系統(tǒng)還設置無線基站及控制管理中心單元，所述控制管理中心單元設置遠程工控機及中央數(shù)據(jù)庫，設置衛(wèi)星加密傳輸系統(tǒng)無線導通連接所述無線基站及中央數(shù)據(jù)庫；所述遠程工控機指令控制所述盾構(gòu)機內(nèi)置的工控機采集并解讀盾構(gòu)機工作數(shù)據(jù)，通過所述物聯(lián)網(wǎng)芯片轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號并實現(xiàn)無線信號傳輸，通過所述無線基站接收并觸發(fā)該信號；所述衛(wèi)星加密傳輸系統(tǒng)中轉(zhuǎn)所述無線傳輸信號，并傳輸至所述中央數(shù)據(jù)庫，中央數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式后保存，所述遠程工控機調(diào)用該數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析處理后，實現(xiàn)全程實時對所述盾構(gòu)機工作狀態(tài)進行遠程顯示和控制。此發(fā)明只是對盾構(gòu)機進行遠程操控，管理人員無法直觀的了解施工現(xiàn)場的狀況，無法快速、準確的對現(xiàn)場發(fā)生的事故進行處理。
[0004]專利CN201210444397.4公開一種城市地鐵監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)方法與裝置，將無線智能傳感器安置于隧道、橋梁監(jiān)控點，組成傳感器群，無線智能傳感器包括:收斂計，精密水準計，多點位移計，裂縫計，聲波儀，測力計等隧道安全信息監(jiān)測傳感器，GPS衛(wèi)星定位裝置，施工機械安全信息傳感器，視頻監(jiān)控單元，還包括盾構(gòu)機、車架及荷載信息系統(tǒng)，組成傳感群信息；通過物聯(lián)網(wǎng)無線中間件連接成網(wǎng)，經(jīng)中繼接收機傳輸?shù)浆F(xiàn)場監(jiān)控站與遠程監(jiān)控中心，由監(jiān)控站與遠程監(jiān)控中心的物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)，計算處理全部數(shù)據(jù)，智能輸出指令，預測不安全狀態(tài)，發(fā)出應急指令，包括:優(yōu)化施工路徑、緊急救援智能信息與提示、隧道安全智能信息與警示、安全施工監(jiān)測智能信息與提示，使全系統(tǒng)預警與應急處理。該發(fā)明僅僅是對盾構(gòu)機工作狀況的監(jiān)控，無法覆蓋整個項目的全過程管理，特別是無法實時了解到現(xiàn)場人員具體狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)實時人員管理，盾構(gòu)施工質(zhì)量管理，安全管理的全方位監(jiān)控管理平臺。
[0006]—種基于物聯(lián)網(wǎng)的盾構(gòu)隧道施工精細化數(shù)字管理平臺，其特征在于包括以下模塊:
[0007](1)掘進參數(shù)同步系統(tǒng):采用遠程控制軟件將盾構(gòu)機參數(shù)數(shù)據(jù)通過交換機、光纖傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心電腦存儲并實時顯示和監(jiān)控；
[0008](2)視頻監(jiān)控系統(tǒng):包括前端視頻采集設備、網(wǎng)絡視頻服務器、通訊傳輸設備以及后端監(jiān)控中心；所述的前端視頻采集設備對監(jiān)控點采集視頻數(shù)據(jù)，所述的后端監(jiān)控中心用于對所轄區(qū)域的監(jiān)控點進行集中實時監(jiān)控；
[0009](3)考勤、精確定位系統(tǒng):包括定位卡、網(wǎng)絡型讀卡主站、讀卡輔站、通信傳輸設備、監(jiān)控中心；所述的定位卡可不斷發(fā)送無線消息給網(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站，所述的網(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站將采集的信息通過通信傳輸設備，上傳到監(jiān)控中心的服務器，所述的監(jiān)控中心的服務器通過計算得到定位卡的實時地理位置信息；
[0010](4)門禁系統(tǒng):包括電子標簽，通道讀卡設備，通訊傳輸設備；所述的電子標簽靠近門禁通道，對應的讀卡設備及時反饋打開通道，并將相應的電子標簽信息通過通訊傳輸設備傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，儲存并實時顯示；
[0011](5)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng):從現(xiàn)場安裝的一氧化碳、氧氣、瓦斯、溫度、壓力、液位、地壓環(huán)境物理量的傳感器采集的數(shù)據(jù)通過通訊傳輸設備傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實現(xiàn)實時顯示并儲存數(shù)據(jù)；
[0012](6)LED同步顯示系統(tǒng):LED同步顯示系統(tǒng)通過通訊傳輸設備與監(jiān)控主機實時通訊，從監(jiān)控主機調(diào)取實時監(jiān)測信息，同步顯示于LED屏幕上。
[0013]作為本發(fā)明的一個改進，所述模塊(2)、(3)、(4)、(5)、(6)中的傳訊傳輸設備采用Zigbee技術(shù)并使用同一套通信網(wǎng)絡，進行信息的實時傳輸。
[0014]作為本發(fā)明的一個改進，所述的通訊傳輸設備包括無線網(wǎng)橋、交換機和基站。
[0015]作為本發(fā)明的一個改進，所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的是對現(xiàn)場監(jiān)控點進行24小時實時監(jiān)控，對關(guān)鍵監(jiān)控點的前端視頻采集設備可啟動視頻移動偵測功能和報警功能。
[0016]作為本發(fā)明的一個改進，所述的視頻監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)需要對監(jiān)控點任意時間段的信息，進行下載和點播；管理人員可以過本地監(jiān)視、遠程IE監(jiān)視、WEB網(wǎng)頁客戶端等方式隨意切換前端任意監(jiān)控點的視頻。
[0017]作為本發(fā)明的一個改進，所述的考勤、精確定位系統(tǒng)中監(jiān)控中心可發(fā)出信息經(jīng)通訊傳輸設備傳輸?shù)骄W(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站，再由網(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站發(fā)送給所述的定位卡。
[0018]作為本發(fā)明的一個改進，所述的定位卡與網(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站之間采用Zigbee技術(shù)進行信息交換。
[0019]作為本發(fā)明的一個改進，所述的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，環(huán)境物理量參數(shù)異常時，所述的傳感器發(fā)出報警，基站同時報警，地面監(jiān)控中心同時發(fā)出報警。
[0020]作為本發(fā)明的一個改進，所述的LED同步顯示系統(tǒng)中LED顯示屏上顯示的內(nèi)容根據(jù)需要可進行編輯。
[0021]作為本發(fā)明的一個改進，所述的模塊(2)、(3)、(4)、(5)和(6)根據(jù)隧道施工情況，選擇其中部分模塊。
[0022]總體來說，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0023]①前瞻性
[0024]本發(fā)明可覆蓋盾構(gòu)隧道施工的全過程管理，包括人員管理、質(zhì)量管理、安全管理等，符合我國的安全生產(chǎn)方針“安全第一、預防為主、綜合治理”。盾構(gòu)機，人員，環(huán)境有效的實時的監(jiān)控，做到實時監(jiān)控，實時報警，實時處理，做到“精細化、信息化、規(guī)范化、標準化”，持續(xù)提升城市軌道建設管理水平，有效提升了工程建設效益。
[0025]②通用性
[0026]本發(fā)明通過多個模塊綜合使用實現(xiàn)，可根據(jù)實際施工項目的大小適當調(diào)整系統(tǒng)覆蓋范圍和監(jiān)控的項目指標；該基于物聯(lián)網(wǎng)的盾構(gòu)隧道施工精細化數(shù)字管理平臺應用于其他任何工程施工項目、小區(qū)的視頻監(jiān)控等領(lǐng)域。
[0027]③綜合管理性強
[0028]通過該基于物聯(lián)網(wǎng)的盾構(gòu)隧道施工精細化數(shù)字管理平臺可實時監(jiān)控施工現(xiàn)場全部情況，可及時調(diào)度人員，隨時下達指令，形成一種綜合應用管理平臺，加強工作的協(xié)調(diào)性。
[0029]④靈活性
[0030]本發(fā)明數(shù)據(jù)采集設備采用模塊化結(jié)構(gòu)和總線通信方式，在系統(tǒng)規(guī)模擴展時，不需較大的改造，增加相應的模塊即可；同時由于采用的是同一套通信網(wǎng)絡并通過無線網(wǎng)橋傳輸，無需布線，從而免去在隧道內(nèi)布線帶來的麻煩。
【附圖說明】
[0031]圖1本發(fā)明的構(gòu)成圖。
【具體實施方式】
[0032]本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)盾構(gòu)施工精細化數(shù)字管理平臺，包括以下模塊:
[0033](I)掘進參數(shù)同步系統(tǒng)
[0034]盾構(gòu)機主控電腦通過遠程監(jiān)控軟件、光纖、交換機等配件與地面中控室電腦連接，通過遠程監(jiān)控授權(quán)形成盾構(gòu)施工掘進參數(shù)同步，可以實現(xiàn)實時同步掘進參數(shù)并指導施工。
[0035](2)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
[0036]網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括前端視頻采集設備、網(wǎng)絡視頻服務器、基站、無線網(wǎng)橋、交換機以及后端的監(jiān)控中心；前端視頻采集設備安裝在施工現(xiàn)場對各主要的監(jiān)控點進行視頻信息采集，經(jīng)網(wǎng)絡視頻服務器、基站、無線網(wǎng)橋和交換機將視頻信息傳輸?shù)胶蠖吮O(jiān)控中心，后端監(jiān)控中心用于對所轄區(qū)域的監(jiān)控點進行集中實時監(jiān)控。有管理權(quán)限的用戶還可以對任何點的錄像進行設置、下載、實時點播錄像等操作；系統(tǒng)還可以通過PC瀏覽器進行實時監(jiān)控。
[0037]網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的是監(jiān)控攝像機對施工現(xiàn)場各監(jiān)控點進行24小時的實時監(jiān)控。對于一些關(guān)鍵監(jiān)控點可啟動視頻移動偵測功能和報警功能，系統(tǒng)根據(jù)圖像移動情況自動識別、觸發(fā)，并進行錄像；同時系統(tǒng)將圖像、聲音、報警等實時數(shù)據(jù)傳送到地面監(jiān)控中心，管理人員可以通過本地監(jiān)視、遠程IE監(jiān)視、WEB網(wǎng)頁客戶端等方式隨意切換前端任意監(jiān)控點的視頻，能直觀地了解和掌握施工各視頻監(jiān)控點的實時情況，從而達到隨時隨地及時準確地對其進行監(jiān)管。
[0038]在實際的盾構(gòu)施工現(xiàn)場，一般在盾構(gòu)機以及洞口附近分別安裝攝像頭，實時顯示查看監(jiān)控區(qū)域的情況，讓管理者更直接的了解現(xiàn)場情況。
[0039](3)考勤、精確定位系統(tǒng)
[0040]系統(tǒng)包括定位卡、網(wǎng)絡型讀卡主站、讀卡輔站、基站、無線網(wǎng)橋、交換機、監(jiān)控中心；所述定位卡可不斷發(fā)送無線消息給網(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站，網(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站將采集的信息通過基站、無線網(wǎng)橋和交換機，上傳到監(jiān)控中心的服務器，監(jiān)控中心的服務器通過計算得到定位卡的實時地理位置信息；同時系統(tǒng)中監(jiān)控中心可發(fā)出信息經(jīng)交換機、無線網(wǎng)橋和基站，傳輸?shù)骄W(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站，再由網(wǎng)絡型讀卡主站和讀卡輔站發(fā)送給定位卡。
[0041]①人員考勤
[0042]通過給施工人員佩帶定位卡，地面監(jiān)控人員可在監(jiān)控中心實時觀測到所有施工人員的真實分布情況、數(shù)量、姓名，可對人員進行定位，從而可進行人員