一种基于移动终端的盾构机数据采集系统的制作方法

本发明涉及数据采集技术领域，具体为一种基于移动终端的盾构机数据采集系统。

背景技术：

在没有网络支持的环境下，盾构机施工的历史数据无法准确、及时、可靠的传送到地面。盾构机在隧道内的施工环境没有任何无线电信号，种种原因使盾构机与地面在没有接入网络的情况下，其掘进参数很难收集到地面。目前，一般的盾构项目通常采用有线或光纤的方式将隧道内盾构机的数据传输到地面，再通过互联网将数据发送到远程监控中心。有线传输方式铺设线缆及维护成本较高，并且在小型工程项目和特定客观条件下难以实现。对于不要求即时数据采集的项目，采用无线数据传输的方法更便捷。同时盾构机采集系统通过传感器盾构各主要部件运行数据，但是不对数据进行保存，因此将主要部件运行数据采集分析并储存，一方面可以对盾构机运行状态进行了解，另一方面也方便将存储数据录入盾构机的微机进行分析，进而对其运行状态调整也具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于移动终端的盾构机数据采集系统，以解决上述背景技术中提出的问题。所述基于移动终端的盾构机数据采集系统实现了对盾构机运行状态数据采集后再无线传输，并保存，通过访问保存数据调整其运行状态。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于移动终端的盾构机数据采集系统，包括数据采集模块、zigbee模块、以太网接口模块、mxcomponent模块、微控制器、sql数据库以及移动终端；

所述数据采集模块设在盾构机盾体内，采集盾体各系统实时数据，并通过ftf的串口连接于所述zigbee模块；

所述zigbee模块将实时数据通过iee802.15.4协议无线通信于以太网接口模块；

所述以太网接口模块多线程连接于mxcomponent模块，该mxcomponent模块通过tcp通信协议与微控制器进行数据传输；

所述微控制器与sql数据库以及移动终端分别通信连接。

优选的，所述数据采集模块由cc2530芯片、传感器及外围部件构成。

优选的，所述zigbee模块内嵌zigbee协调器和esp8266芯片，统实时数据经zigbee协调器接收并通过esp8266芯片写入以太网接口模块。

优选的，所述以太网接口模块采用aj71e71n3-t型。

优选的，所述微控制器与移动终端之间采用gsm、cdma或者2.4g制式通信。

优选的，所述微控制器采用arm920t芯片，并通过gpio接口连接于盾构机的上位机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：数据采集模块通过其的传感器检测盾构机的各个重要部件的运行参数，通过zigbee模块传输到以太网接口模块，在经过mxcomponent模块传输到微控制器内进行数据分析，一方面将数据保存在sql数据库，同时也将将分析后的数据通过无线传输的方式传送到手机，实时掌握设备运行状态，而且盾构机的上位机与微控制器连接，利用mxcomponent模块实现了对sql数据库的读取访问，从而可将历史数据录入到已有的监控系统，即可以据此作出参数调整，又可用来分析故障概率和分布状况，实现了更加完整的采集系统，达到了监控目的。

附图说明

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种基于移动终端的盾构机数据采集系统，包括数据采集模块、zigbee模块、以太网接口模块、mxcomponent模块、微控制器、sql数据库以及移动终端；

所述数据采集模块设在盾构机盾体内，采集盾体各系统实时数据，并通过ftf的串口连接于所述zigbee模块；所述数据采集模块由cc2530芯片、传感器及外围部件构成。

所述zigbee模块将实时数据通过iee802.15.4协议无线通信于以太网接口模块；所述zigbee模块内嵌zigbee协调器和esp8266芯片，统实时数据经zigbee协调器接收并通过esp8266芯片写入以太网接口模块。

所述以太网接口模块多线程连接于mxcomponent模块，该mxcomponent模块通过tcp通信协议与微控制器进行数据传输；所述以太网接口模块采用aj71e71n3-t型，并利用acteasyif控件对其进行act控制。

传感器检测盾构机的重要部件的数据：推力油缸上承压隔板的压力、刀盘驱动中水冷式的齿轮油冷却器油品质、双室气闸的室内气压、排土机构的功率、排水、注浆系统的压力等，cc2530具有极高的接收灵敏度和抗干扰性，只需要配合少数的外围元器件就可以实现数据(信号)的收集功能，通过zigbee协调器和esp8266芯片将数据转换为tcp报文并提取有效数据写入以太网接口模块。

所述微控制器与sql数据库以及移动终端分别通信连接。mxcomponent模块不用具体考虑传送/接收步骤，即可创建通信设置，大幅度减少了编制通信程序工时，以太网接口模块的数据经过mxcomponent模块编程采集后送入到微控制器中，微控制器调用数据并存储至sql数据库。

微控制器移植现有技术windowsce5.0操作系统，platformbuilder是基于windowsce.net操作系统构建定制嵌入式平台而提供的集成开发环境(ide)，它提供了设计、创建、编译、测试和调试功能，以及平台开发向导和bsp开发向导、基础配置、仿真器、windowscetestkit等。操作系统主要由两部分构成：一部分是用户界面软件设计及功能实现，两者都使用嵌入式c#语言编写，采用vs2005的窗体界面进行可视化软件开发，另一是无线串口通信，主要用于与移动终端、盾构机的上位机之间进行实时数据传输，移动终端包括手机或平板电脑。

所述微控制器与移动终端之间采用gsm、cdma或者2.4g制式通信。

所述微控制器采用arm920t芯片，并通过gpio接口连接于盾构机的上位机。系统还包括为系统供电的电源。

利用mxcomponent模块实现了对sql数据库的读取访问，从而可将历史数据录入到已有的监控系统，使之与盾构机的上位机已有的数据更新，上位机已有数据是根据施工人员根据盾构机日常数据记录并录入的数据；于此，使上位机即可以据此作出参数调整，又可用来分析故障概率和分布状况，实现了更加完整的采集系统，达到了监控目的。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及数据采集技术领域，尤其为一种基于移动终端的盾构机数据采集系统，包括数据采集模块、ZigBee模块、以太网接口模块、MX Component模块、微控制器、SQL数据库以及移动终端；所述数据采集模块设在盾构机盾体内，采集盾体各系统实时数据，并通过FTF的串口连接于所述ZigBee模块；所述ZigBee模块将实时数据通过IEE 802.15.4协议无线通信于以太网接口模块；所述以太网接口模块多线程连接于MX Component模块，该MX Component模块通过TCP通信协议与微控制器进行数据传输；所述微控制器与SQL数据库以及移动终端分别通信连接。本发明，实现了对盾构机运行状态数据采集后再无线传输，并保存到SQL数据库，通过访问保存数据调整其运行状态。

技术研发人员：韩功元
受保护的技术使用者：合肥引力波数据科技有限公司
技术研发日：2017.07.13
技术公布日：2017.09.29