WDAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在隧道掘進(jìn)機(jī)TBM施工中的應(yīng)用

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1、公路隧道2011年第3期(總第75期)WDAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在隧道掘進(jìn)機(jī)TBM施工中的應(yīng)用程俊武(中鐵十八局集團(tuán)福建工程公司)摘要本文簡(jiǎn)要介紹了TB880E型隧道掘進(jìn)機(jī)的WDAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其在桃花鋪施工中的應(yīng)用情況，可為T(mén)BM施工借鑒。關(guān)鍵詞隧道掘進(jìn)機(jī)TBM應(yīng)用數(shù)據(jù)采集桃花鋪隧道施工中，使用了具有世界先進(jìn)水平(FactorylinkECS)進(jìn)行注冊(cè)，否則安裝試用20d后的TB880E型全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)開(kāi)挖，該機(jī)自動(dòng)中斷運(yùn)行。WDAS系統(tǒng)可連續(xù)采集、記錄實(shí)現(xiàn)了隧道施工的工廠化作業(yè)，并且為此配置了一TBM施工數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析、處理后，分別在辦公套WDAS(WIRTHDataAcqu

2、isitonSystem)數(shù)據(jù)室和主機(jī)控制室的終端電腦顯示，為洞外調(diào)度指揮采集系統(tǒng)，可準(zhǔn)確、詳實(shí)地記錄和反映TBM施工期及洞內(nèi)TBM操作人員提供機(jī)器的各種施工信息。間的各種信息，對(duì)TBM的施工作業(yè)進(jìn)行全方位的WDAS顯示的各種信息源于TBM的PIC程序控實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障或其它異常情況時(shí)，立即制系統(tǒng)，采樣周期為10s，用戶(hù)可利用顯示終端和打報(bào)警并簡(jiǎn)要提示故障信息，以利于及時(shí)檢查相應(yīng)部印機(jī)按規(guī)定的格式輸出所需的當(dāng)前信息，也可利用位，采取必要的措施；可積累掘進(jìn)數(shù)據(jù)及施工經(jīng)驗(yàn)。其軟件功能調(diào)用特定參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，可判斷TBM掘進(jìn)機(jī)當(dāng)前如圖1所示，TB880E型隧道掘進(jìn)機(jī)的

3、WDAS的狀態(tài)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)指導(dǎo)今后施工及保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由兩大部分組成，一部分顯示終端在TBM正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重大的意義。TBM的主機(jī)控制室內(nèi)，另一部分的顯示終端在洞外辦公室內(nèi)。為保證數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全，不受環(huán)1WDAS系統(tǒng)簡(jiǎn)介境干擾，在數(shù)據(jù)電纜的兩端裝有調(diào)制解調(diào)器(mo—1．1WDAS系統(tǒng)概述dem)。洞外調(diào)度指揮用WDAS系統(tǒng)部分由調(diào)制解WDAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是德國(guó)WIRTH公司專(zhuān)調(diào)器、數(shù)據(jù)傳輸電纜、CompaqDeskpro2005／166門(mén)為T(mén)B880E型隧道掘進(jìn)機(jī)研制開(kāi)發(fā)的一套對(duì)數(shù)據(jù)微機(jī)(包括1．08G硬盤(pán)、1．44MB軟驅(qū)及650MB進(jìn)行采集、分析、處理的軟件，其支持系統(tǒng)為Wi

4、n—PD／CD驅(qū)動(dòng)器)、HPDeskjet870激光打印機(jī)組成；dowsNT。這套軟件是在FactorylinkECS工程下洞內(nèi)TBM操縱用WDAS系統(tǒng)部分由調(diào)制解調(diào)器、制作的，如果要使用這套軟件則必須對(duì)工程連接數(shù)據(jù)傳輸電纜、終端顯示電腦和打印機(jī)組成。圖1WDAS系統(tǒng)組成及數(shù)據(jù)傳輸示意圖·52·程俊武WDAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在隧道掘進(jìn)機(jī)TBM施工中的應(yīng)用1．2WDAS系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介WDAS終端電腦顯示的每個(gè)屏幕的底部都有WDAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)及信息在終四個(gè)狀態(tài)窗口，這四個(gè)狀態(tài)窗口反映了TBM施工端電腦上通過(guò)12個(gè)屏幕(可以用F1～F12十二個(gè)現(xiàn)場(chǎng)及WDAS系統(tǒng)的當(dāng)前狀況，具體說(shuō)明詳見(jiàn)表熱鍵

5、相互轉(zhuǎn)換)顯示出來(lái)，具體說(shuō)明詳見(jiàn)表1。2。表1WDAS系統(tǒng)屏幕功能一覽表熱鍵屏幕功能F1啟動(dòng)屏啟動(dòng)工程連接FactorylinkECS，隨之啟動(dòng)WDAS系統(tǒng)。顯示以下組件的當(dāng)前數(shù)據(jù)：刀盤(pán)、外機(jī)架1、外機(jī)架2、刀盤(pán)電驅(qū)動(dòng)／液壓輔助驅(qū)動(dòng)、總掘進(jìn)距離、每班掘進(jìn)距F2TBM參數(shù)屏離、操作方式、總電功率。顯示現(xiàn)場(chǎng)維修信息及下列組件的當(dāng)前狀態(tài)：刀盤(pán)、外機(jī)架1、外機(jī)架2、后支承、1～3號(hào)膠帶輸送機(jī)、除塵系統(tǒng)、F3全視屏新風(fēng)通風(fēng)系統(tǒng)、空氣冷卻系統(tǒng)。a．顯示液壓系統(tǒng)各動(dòng)力站的工作狀態(tài)及油箱油位；Fb．利用柱狀圖顯示1～8號(hào)液壓動(dòng)力站、1～2號(hào)錨桿鉆機(jī)液壓動(dòng)力站、3號(hào)膠帶輸送機(jī)液壓動(dòng)力站的溫度；4液壓系統(tǒng)屏c．

6、利用柱狀圖顯示刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸離合器結(jié)合壓力、刀盤(pán)液壓輔助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作壓力、刀盤(pán)液壓輔助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)變量操縱壓力。顯示刀盤(pán)轉(zhuǎn)速(rpm)、刀盤(pán)扭矩(kNm)、貫入深度(mm／rpm)及刀盤(pán)推進(jìn)力(kN)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)／歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)F5趨勢(shì)圖顯示屏1圖。F顯示外機(jī)架撐靴撐緊壓力(bar)、刀盤(pán)推進(jìn)速度(mm／min)、總電功率(kw)、刀盤(pán)功率(％，占總電功率的百分6趨勢(shì)圖顯示屏2比)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)／歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)圖。顯示掘進(jìn)、撐靴復(fù)位、刀具檢查／更換、TBM原因停機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)原因停機(jī)、不知明原因停機(jī)、仰拱塊安裝的信息柱F7換班信息屏狀圖。F8輸入?yún)?shù)屏用于輸入班次、各班作業(yè)時(shí)間、工班長(zhǎng)姓名、修正距離、系統(tǒng)數(shù)

7、據(jù)與時(shí)間的窗口。打印——可選擇報(bào)警記錄、信息記錄、趨勢(shì)圖1、趨勢(shì)圖2；選項(xiàng)——可選擇查看日志文件、刪除文件、檢查磁盤(pán)空間；F9選擇屏顯示——可選擇工班報(bào)告、報(bào)警記錄、信息記錄；復(fù)制——可選擇工班報(bào)告、報(bào)警記錄、信息記錄、數(shù)據(jù)文件；刪除——可選擇工班報(bào)告、報(bào)警記錄、信息記錄、數(shù)據(jù)文件；另外可選擇顯示歷史報(bào)警信號(hào)或機(jī)器狀態(tài)信息。F顯示當(dāng)前的報(bào)警信號(hào)和機(jī)器狀態(tài)信息；1O報(bào)警和信息屏用戶(hù)用于記錄報(bào)警和信息的日志本。F