地铁盾构掘进导向零碎

地铁盾构掘进导向系统1系统的构成地铁盾构掘进导向系统是由英国ZED公司生产的ZED261盾构姿态测试仪和自行研究开发的数据采集管理系统组成。集测量、仪器仪表和计算机技术于一体，具有对盾构掘进姿态、与隧道设计轴线偏离进行动态测量的功能，测量所得的数据由后位工业计算机进行数据处理；向施工人员提供实时图控界面、数据查询手段和参数设置等友好的人机交换界面。(1)ZED261盾构姿态测试仪的构成ZED261盾构姿态测试仪是ZED公司生产的、专门用于隧道掘进过程中实时动态测量盾构掘进时的姿态和偏离设计轴线数据的仪器。1986年曾被授于英国技术成果女皇奖，成功地应用在英法海峡隧道的施工中，创掘进隧道80km偏差50mm的纪录。它由目标单元、倾斜单元、控制单元、激光枪、小型终端机和分配箱等六部分组成，见图1。图1ZED261盾构姿态测试仪的构成①目标单元目标单元是个具有透明屏幕的长方形盒子，在一端有用于连接电缆的插座。它用来接收激光信号，能测量激光束照射在其靶面上的位置和入射角度。一般目标单元安装在盾构前部的托架上，可以每50mm间距水平移动，也可以3°的角度转动，因此能覆盖更大的目标区域。其工作原理为：激光束通过前部透明屏幕进入目标单元(部分散射)，部分光击中安装在单元底部和侧面的传感器，传感器可以探测光束进入屏幕时的位置；其余的光束通过透镜到达安装在轴心上的传感器，此传感器装在单元的后部，用来测量光束的倾角。后部的传感器与前部透明屏幕距离较大。因此，如果激光束很弱，就会造成读数不精确。从传感器出来的信号被转换成电子信号，并通过单元后部的电缆输入到控制单元。②倾斜单元倾斜单元内装有两只高稳定性、彼此成90°的传感器。传感器利用钟摆重锤原理，测量重锤相对于重力的角度，然后转换成电子信号(脉冲信号)，送入控制单元进行计算。两只传感器分别测量滚动角(绕盾构主轴的旋转)和俯仰角(在垂直面中的旋转)。移动范围为±30mm/m以上，精度达0.5mm/m以上。长方体的倾斜单元应固定在目标单元附近。③分配箱分配箱是系统中最简单的单元。它有两个功能：连接目标单元与倾斜单元的信号，并使信号输入到控制单元；向目标单元和倾斜单元提供电源。④控制单元控制单元是系统的中央"大脑"和记忆中枢，所有各单元提供的信息，都由控制单元来进行处理、计算和储存，决定系统如何运转的控制软件把各信息计算后的结果显示在屏幕上，数据可通过显示屏幕下面的按钮来选择，各项控制参数和修改参数也可用KEY钥匙钮打开输入口后输入。⑤小型终端小型终端是一种类似于手提计算机的装置，它具有以下功能：输入和储存设计轴线参数(DTA表)、激光枪的坐标参数；对控制单元进行一系列的检测；与下位控制单元和上位工业计算机进行通信；能接收上位工业计算机上编制的设计轴线DTA表参数。淡(2站)吧数据采今集系统纸的构比成脖粉数据采参集系统吼主要由侨通信接兼口、实吃时监控徒和数据温采集管勉理三大辛模块组勇成，主涉要完成福与现ZED师26颜1屋的数据讨交换愿。能逮①烛通信接沟口模简块阻壁通信接絮口模块弄是数据内采集管奉理系统闯的前向芬通道，抗采镜用雁ZED求26晴1栋系统的狼通信协裂议和通赴信规约爆，舒经晴ZED精26念1莲控制单卵元的通贫信接口夕进行数单据交换免，实时尿刷新各袭项所需滨数据，悬并把数最据放入截数据缓办存区，自再欺以爹DD哑E糊方式向侦后续模承块提供授各项数或据贤。凑厉由蚁于稳ZED榜26绕1幼通信限哭定浊为霜RS-灯232虾C/9曲60莫0卸波层特颈(且单轰工渠)足方式，子所以数校据刷新罢周期渠为斜30栋S厚。哥降②亦实时图默控模丘块禾鼻实时图怨控模块场把实时焦测量数锅据以图塑形方式奋显示在鞠计算机带各界面献上，有开实时测怠量、姿会态测量恩、系统望检测等弊界面。贡其主要唱功能有催：盾构欠的姿态扶显示、笑系统状纤态检测愤，以及吼完成对犯其它功松能模块眨的协调遇。致追·伪消实时测兆量界面提：休陪实时测茂量界面动以图形鸣方式表得示衬ZED勾26心1悠盾构姿辛态测试勾仪所测据得的实萝时动态崭数据，驻其中有快盾构的挎现在位亚置和预稀测位置虫，游标艳方式显伟示盾构衬的坡度弊值以及罚滚动角茅的当前怠值，同唱时界面弄上还用屑实时动扔态曲线饰表示滚榜动角和棋俯仰角顷连续变芽化的实仓况吴。子必·鸭声盾构姿冻态测试原界面洗：目津盾构姿岸态测试垒界面以渣实时动脖态曲线少方式显潮示了盾野构从前馒段时间筋直到当旷前对于狱设计轴劣线的偏拉离情况黄，从两贡个方面骗描述了抛盾构的敌位置实峡况咱(四水平面喂和垂直扫面敌)划；另外涌也以图帆象方式震显示了逼盾构的画姿态；严滚动角仪和俯仰准角，整赏个界面随具有动喉画效果躲，可以萝让人对飞盾构目失前的姿么态以及叔推进的丽情况有挡一个直齐观的了捞解。肠·看吼系统检附测界面繁：牛雁系统检己测界面蛮主要用岔于检元测恋ZED脚26拍1注盾构姿语态测量古仪本身启的性能薪，以保最证整个乱系统工爱作的可购靠性。色界面显祥示出激径光束照管射在目缩标单元移前部透歇明屏幕来上的位慧置，同呼时也用糊游标方努式显示便盾构的拾滚动角退、俯仰垮角及相素应参数董值。界治面上还息用实时决图形方邮式显示摇出激光姜枪到目缴标单元恭的一个香组合画皆面，这扒样可让样操作人毛员了解尝整河个恩ZED剃26伴1奏盾构姿拔态测量盏仪的目姓前状况带。巷让③另数据管梨理模瓣块惯滤数据管蚂理模块吓要实现顾与通信避模块的乒数据通壤信；实筋现数据丙定时采兴集；对吓所采集认的数据浆进行建董库、查烈找、打痛印等，站具有以验下功能待：务公·慰裳测量数彩据报表坚功能藏：叹揉把测量塔结果以畏报表形殃式显示苦并打印矛输出，惨可对测首量结果体进行查代看，也震能输出念特定某争一环的迁测量报爽表鹊·尊胡测量数橡据管理挣功能恶：佛富对系统赤采集的弯各环测懂量数据冷进行查悦找，有停单环数纺据的查百找和环寸间数据继的查找身，查找碎结果可法是数据战报表或贺是数据燃曲线；求在环间绩查找中锡可选择思目标的且现在位祖置、目勤标的预您测位置飘或目标位单元屏皮幕上当乡前激光汗照射位杨置的数骗据等乓。链性·否誉测量参偶数管理活功能女：到跃测量参文数管理杆功能是朵完成对酱各项测滴量参数荒包括本岩地铁工煌程的设劈计轴线坛坐标参循数、测受量实际补结果参探数、测鲜量修正铅参数等氧的管理自。钥否·抬雨系统通惊信检测剧功能唤：饱钥从模块帖界面上扩可以清沸晰地了股解摆到值"蠢数据采甘集管理愧系构统卫"挤和石ZED古26浴1雀系统之歌间实时忆动态的拔通信和旧数据交弯换的情劫况榆。过蓝2适愁系统的丰工作原剃理魂说(1)午ZED讨261版里盾构姿焦态测量瑞仪工作嚼原是理赌量运当盾构切在掘进中时处于厦某一位芽置不(榆N着、悠N+缘1冒之悉间惯)恩，以掘替进距离订和激光菌枪的坐贿标点为休基点，立计算出歼目标单两元的目洽前坐标忍点莫M解，见检图轿2疫、似图某3晌。返园NM=若NA伯+愁Δ名N摸室Em=写EA微+动Δ膝E慨调ZM=猛ZA朝+拼Δ紧Z芒君其中拴：厅Δ侵N=S犹·co辉s袍α亲Δ医E=S寒·si铅n掠α嚷Δ箩Z=S据·t拳g劳α燃α梯=18哭0°鼓-冠β叔测量开饭始前，园系统要垮求输入眯目标单怨元的坐牛标、激炉光枪的放坐标、奇隧道的低设计轴职线坐标拖，并调摘整好起古始参数撤。脱图霸2高阅掘进距箭离和激挠光枪坐因标点鸭图好3搏要计算目悦前坐标紧点厉当盾构闸掘进开谎始，盾减构沿着贫轴线向出前推进泉，由于跌盾构所早处的地泊质条件苍不同，宴盾构推青进时的刺姿态将聪发生各态种变化凤，这些唐变化就性会具体府地反映益在系统浙上，引挺起各项巡参数的姜变化，千一是目如标单元春上的激运光点位事置水沿祸X悬轴栗或欢Y谣轴的变教化，其薄次是倾朽斜单元稳的参数粱变化。总(2统)陕数据采阿集管理稳系统的培工作原赵理骑瘦数据采沸集管理阵系统主翁要的任前务有三反项：实卵现蒸与韵ZED丧26愿1钟系统的贸数据交逃换；实震时监控既界面；泥数据管告理系统而。辱币①草系统软辉件的结躬构失伏系统数郊据流是钢从技ZED叙26宝1筐开始，慈经通信党接口，瓣由后位屡计算机轿采集，嚷流进实醒时图控前模块和鸽数据查筑询模块肤后，最磁后到达渗结果输移出模块脸，见霉图签4耻。挎图胸4尸让系统数词据流程薯②物系统数帽据刺库毅硬系统数膨据库采干用受了苗ACC悲ESS娱2.窑0饼，这是洁因味为赤"爆数据采谈集管理唉系曾统趁"呢多数程盯序是樱用萝V甚B很编制的被，罢而罩V漫B伪可以直爆接捆爆绑唐ODB地C策类型的挺数据库葬，且具息有胸SQ伞L州的功能随。采版用逮ACC谨ESS凉2.诚0栽后，有贺利于进废行数据制查找等浑一系列内的操作辩，由欲于卸ACC漫ES班S蚊又脏是娃WIN亮DOW退S公下通用勉的数据诞库，所杂以易与裁其他软棚件进行除数据交功换。欢3宣什系统的或主要技鸭术指通标复肃(1)未ZED药26灰1惧盾构姿躺态测量难仪柿挖仪器测训试精度叉：践±15炊m腔m将诵仪器综同合测试卸精度时：品±25记m揭m柴资(2)饮J导2宴固体激迷光经纬袜仪坊帐激光波押长抚：郑635快n脖m井饮有效射帐程基：队200享m罢归水平方仓向标准捧偏差墨：欢±辩2胆″朽垂直方驴向标准甜偏差灵：结±克2尊″暗(3曲)零数据采晴集管理缺系央统兽厘系统硬旱件：工片业龄级两58院6建电移脑向IPC厕-PT芝/M5慈00S倚(PC胆)WO难U帽析基本配竖置机：痒CP乔U膀奔阅腾渣166歉MH霸z鲜、硬将盘胖3.2夕G末、聪880停×72筑0化液晶真倦彩显示信器四(政带触摸界功渔能夹)饼系统软袜件平台康：愿MS森WIN事DOW梅S9陈5眯、闹INT让OUC街H5.近0棚、疤MSV狮C4.许0煤、据MSV鞭B4.全0辈、剩ACC阳ESS吃2.糕0匪芬系统通阶信模块芽技术参趋数熔柄通信物运理连接吨：尤RS-系232早C砖萍波特率析：伍960冬0茶(淹单漠工勺)头部通信协存议燕：桨INF晨ORM污ATI淘ON腊ON焰MES突SAG售E岔蚂FOR鹿MAT磁FO骨RZ种ED透TUN答NE塌L耕惊GUI燕DAN斩CE丸SYS激TEM格S王系统测溜量精度缴：椒±18泥m交m量县4怪傲工程应速用贞宋地铁隧嫂道掘进哈导向系仔统已应负用于上场海地