CN112282768A - 一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统 - Google Patents
一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112282768A CN112282768A CN202011157674.4A CN202011157674A CN112282768A CN 112282768 A CN112282768 A CN 112282768A CN 202011157674 A CN202011157674 A CN 202011157674A CN 112282768 A CN112282768 A CN 112282768A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- data
- database
- pipe
- internet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，包括采集单元，无线模块，监控系统和数据库；采集单元，监控系统和数据库通过无线模块相互交互，形成一个完整的运行和监控系统。本方案通过增设无线模块，能够将现场采集的数据快速上传到数据库及监控系统，通过数据库设定好的标准参数对数据进行对比分析并将分析结果发放到客户端，此方案达到便捷快速的效果；其次，监控系统可以让技术人员及时指导现场操作人员的操作，提高了设备的使用率；另外，可通过自己的需求将上传的数据建立到自己的数据库内，以便后续下载，查询。
Description
技术领域
本发明涉及工业自动化技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统。
背景技术
由于顶管掘进现场设备较多，工艺复杂且地下施工土质变化较快，设备的操作主要依靠现场操作人员的自身经验和能力，数据库的处理主要包括现场实际使用情况的远程干预和云端数据的展示，尤其是在移动端和PC端的展示，尽管某些厂家的确提供了客户端展示功能，但往往都是基于标准界面的页面展示和基本功能交互，行业深度仍然不够，更谈不上对设备现场使用情况的保护，保养维修指导等。由于操作人员的水平参差不齐，导致设备的使用效率低下。
由此可见，如何能够随时了解到设备的现场使用情况为本领域需解决的问题。
发明内容
针对于现有顶管掘进机存在无法实时监控机器的现场使用情况，本发明的目的在于提供一种基于云端技术顶管掘进机监控系统及建立应用数据库，其通过无线监控和数据库的相互接通，很好地解决了现有技术的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，包括采集单元；还包括无线模块，监控系统和数据库；所述采集单元，监控系统和数据库通过无线模块相互交互；
所述数据库是由显示模块，存储模块，知识库模块，应用数据库模块组成，能够同时对数据进行显示，存储和对比分析；
所述采集单元所采集的数据通过无线模块上传到数据库；所述数据库内的显示模块将数据显示出来，所述知识库模块同时基于所设定好的参数与上传的数据进行对比；所述应用数据库模块对上传的数据以及经过知识库模块对比后的数据处理，并通过所述存储模块进行存储。
进一步地，所述采集单元由传感器与PLC模块配合组成；所述传感器通过PLC模块的模拟量输入模块和通讯模块进行数据采集；所述PLC模块将采集的数据进行处理，通过无线模块上传到数据库。
进一步地，所述监控系统通过无线模块与采集单元中PLC模块通信连接。
进一步地，所述数据库内的知识库模块内部根据每一台设备的配置不同，将每台设备对应的报警值，故障值及设备在现场安装的保护值都生成具体的参数。
进一步地，所述数据库内的知识库模块基于所生成的参数，对上传到数据库内的数据进行参数比对，若现场反馈的数据不在合理范围内形成报警信息。
进一步地，通过显示模块与应用数据库配合，针对每台设备形成对应的应用数据库。
本发明提供的基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，其通过无线方式对现场顶管掘进机进行数据采集，并通过无线上传到数据库，可快捷的了解到设备所出现的故障，同时技术人员也能够及时的进行指导现场操作人员。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本方案中基于物联网技术运行系统的整体架构图；
图2为本方案中基于物联网技术运行系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本方案提供的一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统通过增设无线模块，能够将设备在现场采集的实时数据通过无线方式上传到数据库，通过数据库的分析将处理后的数据发送给客户端；根据自己的需求将自动处理后存储的数据建立到应用数据库内，方便以后查询下载。其次，该系统还配备监控系统，可让监控系统端的技术人员对现场的设备进行指导操作。
具体的，参见图1-图2，其所示为本系统的结构示意图，由图可知，本系统主要包括采集单元100，无线模块200，监控系统300和数据库400。其中采集单元100，监控系统300和数据库400之间通过无线模块200相互交互。
采集单元100是由各类传感器110，机内PLC模块120组成，其相互配合形成现场设备的数据采集结构。
各类传感器110通过机内PLC模块120内的模拟量输入模块和通讯模块来采集设备内的电压，电流，压力，流量，液位和行程等，通过I/O接口将数据交换到机内PLC模块120；PLC模块120将接收到的数据进行处理后存放在PLC模块120上的CPU内特定的DB数据块之内，成为PLC模块120内的特定数据区。该数据区的数据会通过网络路由器210在监控系统300上显示出来。
监控系统300为至少一台PC端，其内运行有友好且简洁明了的显示模块，该显示模块根据接收到的数据直观的显示总的顶进长度，顶进速度，刀盘电流值，泥水压力值，方向变化，注浆减摩系统等。
该监控系统300作为显示PC端，可接受同时多人访问。由此在实施时，使得本技术领域的专业人员可通过监控系统300对现场设备进行一个监控和指导。
由于顶管工地一般都远离生活区较远，使用光纤，网线等设备进行数据上传较为麻烦，所以需要在控制系统内部增加一套高速无线上网模块将现场的数据通过无线的方式快速上传至数据库400。
无线模块200需兼容RS485，以太网，profibus等通讯协议，能够让数据及时上传延时不大于3s。以以太网为例，先通过以太网将工控机内PLC模块120与无线模块200进行连接，将PLC模块120内采集的特定数据区通过无线模块200上传至数据库400；同时也可将数据库400下发的指令通过无线方式发给工控机内的PLC模块120。
数据库400包括数据存储模块410，数据显示模块420，知识库模块430，应用数据库模块440。
其中，存储模块410，数据显示模块420和知识库模块430为独立模块，数据会同时分别上传至这3个模块中，能够对数据进行存储，显示和对比。
在知识库模块430内可设置标准化参数，在知识库模块430内部根据每一台设备的配置不同，将每台设备对应的报警值，故障值及设备在现场安装的保护值都生成具体的参数。
现场的数据通过无线传输的方式上传到数据库400内，在显示模块420上显示出来并且同时会与知识库430内所设置的参数进行比对，一旦现场反馈的数据不在合理范围内，即自动给现场操作显示器及声光报警器下发警报器和故障指示，并且发送相应的故障信息提示给客户端。
所述应用数据库模块440对现场上传的数据及对比后的数据进行相应的处理(如筛选，格式转换、压缩处理等等)，处理后的数据会通过存储模块410将进行存储到数据库400内。
针对于不同地质条件及现场设备的使用情况，通过显示模块420可建立自己的应用数据库440，达到一台设备一个档案，将数据库400内自己设备使用过程中的所有数据根据时间存储在自己的应用数据库440中，方便设备制造者能够及时查询，分析和下载，为后续设备的优化，研究及技术提升提供现场第一手数据。
基于上述应用前的准备，本系统在实际运行时，顶管掘进机现场使用工况可通过以太网路由器将现场有PLC模块120的工控机与无线数据上传模块进行连接，数据库通过无线方式接收PLC模块120发送的数据，并将云端的指令成功下发给现场PLC模块120。
以下具体说明一下整个系统的运行过程。
(1)顶管掘进机的各信号采集；
针对现在顶管掘进机中使用的传感器110进行信号采集，现在顶管掘进机中使用的传感器110按信号制式主要包括通过RS485通讯采集的各变频器数据；0～10V的电压型传感器；0～24mA的电流型传感器；开关量输入信号等。主要通过机内PLC模块120的模拟量输入模块和通讯模块进行采集系统内电压，电流，压力，流量，液位和行程等，然后将这些数据通过PLC模块120上的CPU处理以备数据上传使用。
(2)机内PLC模块的数据上传；
经过PLC模块120处理后的数据将会放置在特定的DB数据块之内，该数据区的数据通过网络路由器210在本地PC端上显示的同时通过无线模块200上传到数据库400。根据需要可同时接入两台PC端，一台用于现场观察传感器的实时数据，另一台浏览上传后的数据显示。
(3)数据库处理；
上传到数据库400的数据经过处理通过显示模块420显示出来，并通过APP或网页的形式供使用者浏览。通过处理的数据同时与知识库430里设置好的参数进行判断，如有故障会自动给现场人员发警报故障提示，并将故障处理方案下发至现场人员。在试验时，观察模拟现场的PC端，将传感器的数据调至超限或警报状态观察PC端是否有报警或故障提示。
(4)应用数据库的建立；
上传至数据库400的数据通过筛选存储在应用数据库内440，可根据需要选择所要存储的变量及存储周期，后期可通过PC端查询或下载。
根据上述方案构成的一种顶管掘进机的远程监控系统及应用数据库的建立，其通过增设无线上传模块，能够将现场采集的数据快速上传到数据库及监控系统，可以通过数据库设定好的标准参数对数据进行对比分析来判断是否出现故障，并将分析结果通过无线发放到客户端，此方案达到便捷快速的效果。
其次，监控系统可以让技术人员指导现场操作人员的操作，提高了设备的使用率。
另外，可通过自己的需求将上传的数据建立到自己的数据库内，以便后续下载，查询，为进一步优化设备研究及技术升级提供现场第一手数据。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，包括采集单元；其特征在于，还包括无线模块，监控系统和数据库；所述采集单元，监控系统和数据库通过无线模块相互交互；
所述数据库是由显示模块，存储模块，知识库模块，应用数据库模块组成，能够同时对数据进行显示，存储和对比分析；
所述采集单元所采集的数据通过无线模块上传到数据库；所述数据库内的显示模块将数据显示出来，所述知识库模块同时基于所设定好的参数与上传的数据进行对比；所述应用数据库模块对上传的数据以及经过知识库模块对比后的数据处理，并通过所述存储模块进行存储。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，其特征在于，所述采集单元由传感器与PLC模块配合组成；所述传感器通过PLC模块的模拟量输入模块和通讯模块进行数据采集；所述PLC模块将采集的数据进行处理，通过无线模块上传到数据库。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，其特征在于，所述监控系统通过无线模块与采集单元中PLC模块通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，其特征在于，所述数据库内的知识库模块内部根据每一台设备的配置不同，将每台设备对应的报警值，故障值及设备在现场安装的保护值都生成具体的参数。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，其特征在于，所述数据库内的知识库模块基于所生成的参数，对上传到数据库内的数据进行参数比对，若现场反馈的数据不在合理范围内形成报警信息。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统，其特征在于，通过显示模块与应用数据库配合，针对每台设备形成对应的应用数据库。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011157674.4A CN112282768A (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011157674.4A CN112282768A (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112282768A true CN112282768A (zh) | 2021-01-29 |
Family
ID=74374040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011157674.4A Pending CN112282768A (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112282768A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104329120A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-04 | 成都四为电子信息股份有限公司 | 一种隧道施工安全监控管理系统和方法 |
| WO2017054101A1 (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 苏州富米信息技术有限公司 | 一种物联云在线监测通用平台系统 |
| CN107450429A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-08 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种远程监控系统 |
| CN207560216U (zh) * | 2017-12-09 | 2018-06-29 | 上海煤科检测技术有限公司 | 一种用于实验室信息管理系统的监控系统 |
| CN109376194A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-02-22 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种基于大数据的隧道掘进机远程监控平台 |
-
2020
- 2020-10-26 CN CN202011157674.4A patent/CN112282768A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104329120A (zh) * | 2014-10-17 | 2015-02-04 | 成都四为电子信息股份有限公司 | 一种隧道施工安全监控管理系统和方法 |
| WO2017054101A1 (zh) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 苏州富米信息技术有限公司 | 一种物联云在线监测通用平台系统 |
| CN107450429A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-08 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种远程监控系统 |
| CN207560216U (zh) * | 2017-12-09 | 2018-06-29 | 上海煤科检测技术有限公司 | 一种用于实验室信息管理系统的监控系统 |
| CN109376194A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-02-22 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种基于大数据的隧道掘进机远程监控平台 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109507924B (zh) | 用于油田作业设备的远程监控系统 | |
| CN105137770B (zh) | 一种基于Web的水产养殖远程监控系统及其控制方法 | |
| US11487912B2 (en) | Method and system for 3D visually monitoring a building, and memorizer | |
| CN106101659A (zh) | 一种分散型污水处理装置远程监控系统及方法 | |
| CN109491341B (zh) | 用于油田作业设备的监控与数据分析系统 | |
| CN111945796A (zh) | 基于bim技术的基坑变形监测同步模拟分析及实时预警系统 | |
| CN104991534A (zh) | 一种基于物联网的远程监控及操作设备的系统 | |
| CN102722165A (zh) | 可靠性试验远程监控系统 | |
| CN112187917A (zh) | 一种基于工业互联网的数据采集监控系统及方法 | |
| CN104635691A (zh) | 一种数据采集与分析的云服务系统 | |
| CN212505894U (zh) | 基于4g物联网的桥梁顶推施工监控系统 | |
| CN112859795A (zh) | 用于油气设备的安全数据采集、管理方法以及系统 | |
| CN207598292U (zh) | 基于ZigBee和BIM的分布式光纤传感器盾构隧道无线监测系统 | |
| CN112180784A (zh) | 基于nb-iot的机床生产异常报警远程监测系统及方法 | |
| CN104238515A (zh) | 基于大数据的油田作业区生产远程数据分析方法 | |
| CN201738931U (zh) | 一种盾构远程监控系统 | |
| CN101916082A (zh) | 一种盾构远程监控系统 | |
| CN216287129U (zh) | 一种基于工业物联网云平台的综合教学实训平台 | |
| CN112282768A (zh) | 一种基于物联网技术的顶管掘进机运行系统 | |
| CN205401071U (zh) | 一种泥浆泵远程在线监测系统 | |
| CN103955194A (zh) | 基于云计算的录井系统和录井方法 | |
| CN105570113A (zh) | 一种泥浆泵远程在线监测系统 | |
| CN114374889A (zh) | 一种水质监测系统 | |
| CN110987058A (zh) | 用于基岩注浆施工对周边环境影响的监测系统及方法 | |
| CN102780822A (zh) | 一种基于3g网络的钻井参数手机监控系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210129 |