一種基于物聯網的盾構隧道施工精細化數字管理平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及遠程監(jiān)控領域，尤其涉及一種盾構施工實時監(jiān)控領域。
技術背景
[0002]目前國內地鐵項目進入飛速發(fā)展階段，然而過往的盾構施工監(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公開的盾構機遠程控制系統(tǒng)及遠程控制方法，在盾構機體內設置一裝有物聯網芯片的工控機，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據庫，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據庫；所述遠程工控機指令控制所述盾構機內置的工控機采集并解讀盾構機工作數據，通過所述物聯網芯片轉換數據信號并實現無線信號傳輸，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)中轉所述無線傳輸信號，并傳輸至所述中央數據庫，中央數據庫轉換數據格式后保存，所述遠程工控機調用該數據，進行數據分析處理后，實現全程實時對所述盾構機工作狀態(tài)進行遠程顯示和控制。此發(fā)明只是對盾構機進行遠程操控，管理人員無法直觀的了解施工現場的狀況，無法快速、準確的對現場發(fā)生的事故進行處理。
[0004]專利CN201210444397.4公開一種城市地鐵監(jiān)測物聯網方法與裝置，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，還包括盾構機、車架及荷載信息系統(tǒng)，組成傳感群信息；通過物聯網無線中間件連接成網，經中繼接收機傳輸到現場監(jiān)控站與遠程監(jiān)控中心，由監(jiān)控站與遠程監(jiān)控中心的物聯網智能系統(tǒng)，計算處理全部數據，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場人員具體狀況。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在提供一種能夠實現實時人員管理，盾構施工質量管理，安全管理的全方位監(jiān)控管理平臺。
[0006]—種基于物聯網的盾構隧道施工精細化數字管理平臺，其特征在于包括以下模塊:
[0007](1)掘進參數同步系統(tǒng):采用遠程控制軟件將盾構機參數數據通過交換機、光纖傳輸到地面監(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)控點采集視頻數據，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)送無線消息給網絡型讀卡主站和讀卡輔站，所述的網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到監(jiān)控中心，儲存并實時顯示；
[0011](5)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng):從現場安裝的一氧化碳、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據通過通訊傳輸設備傳輸到監(jiān)控中心，實現實時顯示并儲存數據；
[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技術并使用同一套通信網絡，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)采用的是對現場監(jiān)控點進行24小時實時監(jiān)控，對關鍵監(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)出信息經通訊傳輸設備傳輸到網絡型讀卡主站和讀卡輔站，再由網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，所述的定位卡與網絡型讀卡主站和讀卡輔站之間采用Zigbee技術進行信息交換。
[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顯示屏上顯示的內容根據需要可進行編輯。
[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)明可覆蓋盾構隧道施工的全過程管理，包括人員管理、質量管理、安全管理等，符合我國的安全生產方針“安全第一、預防為主、綜合治理”。盾構機，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，可根據實際施工項目的大小適當調整系統(tǒng)覆蓋范圍和監(jiān)控的項目指標；該基于物聯網的盾構隧道施工精細化數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)控等領域。
[0027]③綜合管理性強
[0028]通過該基于物聯網的盾構隧道施工精細化數字管理平臺可實時監(jiān)控施工現場全部情況，可及時調度人員，隨時下達指令，形成一種綜合應用管理平臺，加強工作的協調性。
[0029]④靈活性
[0030]本發(fā)明數據采集設備采用模塊化結構和總線通信方式，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絡并通過無線網橋傳輸，無需布線，從而免去在隧道內布線帶來的麻煩。
【附圖說明】
[0031]圖1本發(fā)明的構成圖。
【具體實施方式】
[0032]本發(fā)明基于物聯網盾構施工精細化數字管理平臺，包括以下模塊:
[0033](I)掘進參數同步系統(tǒng)
[0034]盾構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)控授權形成盾構施工掘進參數同步，可以實現實時同步掘進參數并指導施工。
[0035](2)視頻監(jiān)控系統(tǒng)
[0036]網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括前端視頻采集設備、網絡視頻服務器、基站、無線網橋、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場對各主要的監(jiān)控點進行視頻信息采集，經網絡視頻服務器、基站、無線網橋和交換機將視頻信息傳輸到后端監(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]網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的是監(jiān)控攝像機對施工現場各監(jiān)控點進行24小時的實時監(jiān)控。對于一些關鍵監(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、報警等實時數據傳送到地面監(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]在實際的盾構施工現場，一般在盾構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場情況。
[0039](3)考勤、精確定位系統(tǒng)
[0040]系統(tǒng)包括定位卡、網絡型讀卡主站、讀卡輔站、基站、無線網橋、交換機、監(jiān)控中心；所述定位卡可不斷發(fā)送無線消息給網絡型讀卡主站和讀卡輔站，網絡型讀卡主站和讀卡輔站將采集的信息通過基站、無線網橋和交換機，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)出信息經交換機、無線網橋和基站，傳輸到網絡型讀卡主站和讀卡輔站，再由網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、數量、姓名，可對人員進行定位，從而可進行人員