一种盾构机人机交互系统的制作方法

本实用新型涉及盾构机技术领域，特别是一种盾构机人机交互系统。

背景技术：

目前国内主要盾构机人机交互系统的操作面板集成了盾构机上几乎所有系统的操作，划分了10个以上的功能分区，且主要采用按钮作为逻辑动作的操作器件，致使操作面板上的器件布置过于密集，操作面板宽度方向尺寸较大，不便于操作人员进行操作。而且，人机交互界面内的内容布置较为混乱，可读性和可操作性都较差。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种盾构机人机交互系统，包括1个操作面板、2台工控机、1台地面监控电脑、2部网络交换机、1套光端机；

所述操作面板与PLC连接，两个工控机、PLC分别与同一个网络交换机连接，该网络交换机与两个光端机顺次串联后连接到另一个网络交换机，所述另一个网络交换机与地面监控电脑连接。

所述操作面板用于工作人员对盾构机一部分系统及一部分控制进行操作。

所述操作面板上设置有整机使能控制区、铰接及膨润土控制区、皮带输送机控制区、刀盘控制区、推进油缸控制区、螺旋输送机控制区。

所述整机使能控制区设置有整机使能开关、急停按钮、复位按钮、报警蜂鸣器。

所述铰接及膨润土控制区设置铰接油缸拖拉/释放选择开关、盾壳膨润土的流量调节电位器、膨润土的流量调节电位器。

所述皮带输送机控制区设置有皮带输送机的操作位选择开关、启/停按钮、输送速度调节电位器、现场控制指示灯及渣车满指示灯。

所述刀盘控制区设置有刀盘的操作位选择开关、高低速切换选择开关、正反转切换选择开关、启/停按钮、旋转速度调节电位器、现场控制指示灯。

所述推进油缸控制区设置有推进速度调节电位器、A/B/C/D推进分区压力调节电位器、启/停按钮、推进油缸模式选择开关及推进允许指示灯。

所述螺旋输送机控制区设置有螺旋输送机的操作位选择开关、高/低速切换选择开关、正/反转切换选择开关、前仓门开启/关闭选择开关、后仓门一开启/关闭选择开关、后仓门二开启/关闭选择开关、伸缩筒伸出/缩回选择开关、启/停按钮、旋转速度调节电位器及现场控制指示灯。进一步的，操作面板上的各个控制区排列成两行三列。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型对传统盾构机的操作面板进行了重新设计，将不常用的控制分区和控制操作进行了简化，重新划分了操作面板的功能分区，仅保留主要系统和最常用的控制操作在操作面板上，并采用选择开关作为逻辑动作的控制元件，使操作面板的功能分布更加直观、明晰和合理，并缩小了操作面板的尺寸，更加便于操作人员进行操作。同时，提供了PLC、工控机这样的硬件平台使工程人员对现有盾构机的功能进行重新设计，具有非常高的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为操作面板示意图。

具体实施方式

本实用新型所述系统包含1个操作面板、2台工控机、1台地面监控电脑、2台网络交换机、1套光端机（1套具有两台）。

如图1所示，所述操作面板与PLC连接，两个工控机、PLC分别与同一个网络交换机连接，该网络交换机与两个光端机顺次串联后连接到另一个网络交换机，所述另一个网络交换机与地面监控电脑连接。各个装置之间采用RJ45接口连接。

设置网络交换机的目的是通过TCP/IP通讯协议进行数据交换，采用的是现有技术，本实用新型未进行方法或者软件的改进。

所述工控机用于提供一个硬件平台，以使操作人员能够根据实际情况对工控机的软件进行设计，使其能实现操作面板所实现功能以外的功能。本实用新型并不限定其具体功能，也未进行方法或者软件的改进。两台工控机上的功能应完全相同，互为备用，均可独立进行控制操作，在其中一台发生故障时，可通过另外一台完成盾构机的控制操作。

所述PLC用于提供一个硬件平台，以使操作人员能够根据实际情况对PLC的软件进行设计，实现与操作面板及工控机匹配的功能。本实用新型未进行方法或者软件的改进。

如图2所示，所述操作面板用于工作人员对盾构机一部分系统及一部分控制进行操作（本实用新型选择了主要系统和最常用的控制操作，其余操作都是在工控机的人机交互界面进行），其主要划分为六个主要区域，采用两行三列式分布，分别为：整机使能控制区、铰接及膨润土控制区、皮带输送机控制区、刀盘控制区、推进油缸控制区、螺旋输送机控制区。各区的详细情况分别为：

1.整机使能控制区：设置有整机使能开关、急停按钮、复位按钮（带黄色灯）及报警蜂鸣器。

2.铰接及膨润土控制区：设置有铰接油缸拖拉/释放选择开关、盾壳膨润土的流量调节电位器及膨润土的流量调节电位器。

3.皮带输送机控制区：设置有皮带输送机的操作位选择开关、启/停按钮（带绿色灯）、输送速度调节电位器、现场控制指示灯（红色）及渣车满指示灯（红色）。

4.刀盘控制区：设置有刀盘的操作位选择开关、高低速切换选择开关、正反转切换选择开关、启/停按钮（带绿色灯）、旋转速度调节电位器、现场控制指示灯（红色）及公司LOGO区域。

5.推进油缸控制区：设置有推进速度调节电位器、A/B/C/D推进分区压力调节电位器、启/停按钮（带绿色灯）、推进油缸模式选择开关及推进允许指示灯。

6.螺旋输送机控制区：设置有螺旋输送机的操作位选择开关、高/低速切换选择开关、正/反转切换选择开关、前仓门开启/关闭选择开关、后仓门一开启/关闭选择开关、后仓门二开启/关闭选择开关、伸缩筒伸出/缩回选择开关、启/停按钮（带绿色灯）、旋转速度调节电位器及现场控制指示灯（红色）。

地面监控电脑是用于施工管理方和监理方在地面办公室实时监控盾构机运行数据，而不用必须进入到隧道施工现场进行观察，其读取PLC的运行数据存储到数据库中。地面监控电脑上的数据库也可以向业主（比如地铁公司）进行开放，便于业主直接了解盾构机的掘进情况。但是地面监控电脑只提供监控功能，不能进行控制。本实用新型利用的是电脑本身固有的数据存储及显示功能，并没有对方法或者软件进行改进。