图7 历史数据分析

　　根据需要，选择对应变量的发生时刻、环号、掘进距离。选择相应变量时，将显示该变量对应时刻的实际值，平均值、最大值、最小值。

　　4.2.7 设定

　　管理数据和测量数据设定值输入。

　　4.2.8 调试

　　仿真调试设计轴线。

　　5 盾构实时数据远传

　　本系统的数据通信采取可扩展的专用局域网络。

　　5.1 盾构数据采集计算机与地面管理计算机的数据通信

　　采用MM300S(兆比特调制解调器)解决盾构机和地面长距离的实时数据通信问题，其SDSL技术远远超过目前的低速率模拟调制解调器性能以及ISDN技术，能利用地面到盾构机的普通铜质电话线路传送128kbps-2Mbps全双工数据(0～2000m)。

　　5.2 盾构机与远程管理者的数据通信

　　利用社会公共通信资源，采用传统的点对点拨号网络方法，形成盾构机与远程管理者的数据通信链路。远程管理者的计算机实时数据是施工地面现场计算机实时数据的镜像。

　　6 工程应用

　　本项目于2002年初开始，先后在上海轨道交通明珠线二期工程的22个区间隧道掘进施工过程中应用应用本系统的施工单位有上海隧道工程股份有限公司盾构公司、上海市政二公司、上海基础工程公司和上海机施公司，掘进总里程约20km。

　　应用中体现了本系统的实时性、准确性、可靠性和实用性。

　　(1) 实时性

　　系统的数据传输延迟时间<2S。

　　(2) 准确性

　　系统软件的数字处理精度<0.1%;数据采集系统的数据精度1%(与传感器、变送器技术特性和标定数据有关);姿态管理数据精度与测量修正数据的管理有关。

　　(3) 可靠性

　　在正常使用条件下，自主开发的应用软件在实际工程应用中，没有发生故障。

　　(4) 实用性

　　施工现场的管理人员在地面能利用计算机的实时信息及时掌握施工状态，以便及时调度生产和控制施工质量，提高了工作效率。

　　上海隧道股份有限公司盾构分公司在所施工的区间隧道掘进工程中，还配置了盾构远程数据采集功能。在远程的高级管理人员利用计算机的实时信息和历史数据，能及时分析施工数据、了解施工状态、指导现场施工。

　　7 结语

　　通过对20世纪90年代初从法国引进的9台土压平衡盾构的数据采集系统的技术改造，解决了目前上海轨道交通明珠线二期工程对隧道施工信息管理的需求问题。

　　本系统具有以下技术特点：

　　(1) 具有盾构姿态检测功能，在引进国外机械陀螺仪硬件的基础上，自主开发盾构陀螺仪应用软件。其技术关键是建立盾构姿态检测的计算方法和数学模型。

　　(2) 自主开发适合施工管理需求的实时数据和历史数据管理的软件功能。

　　(3) 具有盾构施工实时数据信息远传功能，使现场地面施工管理者和远程高级管理者及时掌握盾构施工的实时状态。

　　本项目以目前国际先进水平为目标，自主开发的陀螺仪姿态和盾构施工管理软件，对今后国产盾构的数据采集系统和盾构姿态实时监测系统的研究具有一定的参考指导作用。

　　参考文献

　　[1] TOKIMEC INC. Automated position-attitude measuring system for shield excavator TIMS-01K software instruction manual.

　　[2] 周文波，进口大型泥水平衡盾构监控系统的应用与改进.建设电子论文选编. 北京：中国城市出版社，1997

　　[3] 奚志勇，杨宏燕，顾德琨.大型泥水平衡盾构监控系统.建设电子论文选编. 北京：中国城市出版社，1997

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