述BIM模型系统通过RFID读写器和前端操作终端配合操作，对施工完成的管片进行质量检测；前端操作终端将信息以网络方式传输到后台服务器，B頂模型系统对隧道管片修补、渗漏水情况进行可视化描述，并配合拍摄的现场照片作为辅助。
[0037]施工检查系统6包括以下模块:进场检查模块、推进拼装模块、管片修补模块、质量管理模块和安全巡检模块。质量检查人员通过前端操作终端现场录入数据，以网络方式传送至中心数据库供WM模型系统进行分析，并可生成相应电子报表;后台服务器上的施工检查系统还能对上传的电子报表进行统一浏览和管理。
[0038]本实例中，前端操作终端3通过采用Windows操作系统，附带拍照功能的平板电脑实现;RFID读写器2可采用CSL超高频手持终端通过IS0/IEC18000协议来与对安装在隧道管片上的RFID标签进行读写操作；后台服务器4、前端操作终端3之间通过无线局域网ISO/IEC8802.11协议实现数据的传输。
[0039]实施例三
在实施例一的基础上，或仅在如图2所示的移动智能终端的基础上。本实施例作如下改进。
[0040]为了使用NFC技术探测移动智能终端的位置信息，移动智能终端贴附NFC电子标签(遵循IS014443A/B、IS015693、IS018000-3的标签通信协议)，NFC终端采用读卡器工作模式。发明采用ST公司的M24LR64或者M24SR64芯片作为NFC存储芯片、与NFC接收天线组成NFC电子标签(如图5)，移动智能终端信息存储在M24LR64或者M24SR64芯片内部的64kbit EEPR0M里；采用PLUG-CR95HF-B板作为NFC终端，其中CR95HF芯片作为NFC控制芯片、与NFC主动天线组成NFC终端(如图8所示hNFC终端作为从设备连接到SPI总线上，CR95HF芯片的SPI_SS、SPI_MISO、SPI_MOS1、SPI_SCK信号线分别与SPI总线上的CS、SD1、SDO、SCK相连。为了感知移动智能终端的首尾摆放姿态，在移动智能终端首端和尾端分别贴NFC电子标签，标签上分别记录移动智能终端编号和首尾标识;在车厢中规定摆放移动智能终端的位置首尾端分别放置NFC终端，然后跟MCU通过I2C总线相连，组成一个传感器单元，从而可以感知规定位置上是否有移动智能终端及移动智能终端首尾摆放姿态信息。Μ⑶可以选用具有I2C总线和SPI总线控制能力的单片机或者FPGA(比如:Xilinx公司Zynq-2000系列FPGA) Jynq-2000 FPGA内部结构由处理器系统(ProcessSystem,PS)与可编程逻辑(Programmable Logic ,PL)两部分组成。处理器核心为ARMCortex A9双核处理器，最高的运行频率为800MHz，拥有DDR控制器、DMA通道控制器和定时器，支持Quad-SP1、SP1、I2C、USB、UART、CAN、SD等多种外设接口。它拥有2个SPM10/EM10接口，每个SPI接口拥有3个片选信号，因此最多能够控制16个从设备。MCU内部完成的功能(如图7所示)，它通过SPI主控制模块作为SPI总线的主设备，将NFC终端CR95HF芯片读取得到的电子标签进行信息缓冲，通过控制模块将该NFC传感单元信息进行整合，并在I2C总线上发送。一般情况下，一个车厢单元组成一个传感器局域网络，假设车厢中拥有100个NFC传感单元，这些传感单元连接到I2C总线上，由局域网络控制器进行集中管理。发明中局域网络控制器选用Xilinx Spartan-6 SP605 Embedded Kit，硬件资源包括XC6SLX45T-3FGG484 型号FPGA、2GB 存储Compact Flash card、网络EthernetCable、2 个min-USB 接口、PCIe、DVI 以及辅助电路。所选用的Xilinx XC6SLX45T-3FGG484是一种低功耗高效能的FPGA芯片，采用45nm工艺制作，拥有43661个逻辑单元、2088KbitBlock RAM和一个DSP48A的信号处理单元，拥有4个速率高达3.2Gb/s的GTP高速数据传输模块、支持PCI Express和PCI总线，集成DDR/DDR2/DDR3内存管理模块和丰富的时钟资源。在SP605板上，所选用的Marvell Alaska PHY 88E1111芯片是三速网络控制芯片，可以工作在10、100、1000Mb/s的以太网中，与Halo的HFJ11-1G01E RJ-45网络接口件相连接。SP605 的FPGA 的U1 模块拥有三个I2C 接口，选用U1 BANK1 的IIC_SDA_MAIN、IIC_SCL_MAIN通过J45接口件与外部I2C总线相连，SP605作为I2C主设备对总线进行控制。局域网络控制器执行的功能(如图5所示)是通过I2C总线主控制模块将局域网中多个NFC传感单元的信息存储到数据库模块，由信息综合管理模块维护数据库的内容，并通过TCP/TP协议控制模块在Internet上进行网络间的通信和数据传输。在该实例中三个车厢可以在不同的地方，每个车厢是一个传感器局域网络，它们之间通过Internet互连，组成逻辑上统一的NFC分布式传感器网络，由主控机对它们进行管理。发明中的主控机可以是带有网络接口的计算机或者服务器。局域网络通过Ethernet网络接口连接到以太网络的路由器或者网关上，经过Internet网络设备所组成的互联网络，形成统一的NFC分布式传感器网络系统。主控机作为这个网络系统的管理者，使用信息管理软件对NFC分布式传感器网络系统信息进行综合，维护移动智能终端位置信息的数据库，向用户提供查询服务和控制操作服务，以及监控和记录NFC分布式传感器网络系统上各个节点的状态信息。
[0041]以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的【具体实施方式】等记载用于解释权利要求的内容。
【主权项】
1.盾构智能维保管理系统，其特征在于，系统监控中心、附着在盾构设备上的电子标签，镶嵌有电子标签识别装置的移动智能终端，所述的系统监控中心包括通讯模块、检修任务导入模块、计划模块、下发模块和数据分析统计模块，所述的移动智能终端与监控中心之间采用无线通讯;所述的电子标签识别采用射频标签识别、非接触式标签识别、红外标签识另|J、蓝牙无线标签识别、一维码或二维码标签识别；所述的移动智能终端安装有GPS、GIS或北斗定位系统;所述的移动智能终端是镶嵌有电子标签识别装置的手提电脑、手机或其他无线通讯装置。2.根据权利要求1所述的盾构智能维保管理系统，其特征在于:所述移动智能终端包括轻量手持电动推杆、推杆控制器、电源、微型RFID读写器和平板电脑，所述轻量手持电动推杆引出信号线与电源连接，推杆控制器无线控制轻量手持电动推杆，轻量手持电动推杆与微型RFID读写器通过螺栓固定，微型RFID读写器与平板电脑以蓝牙4.0无线传输数据。3.如根据权利要求2所述的盾构智能维保管理系统，其特征在于:包括NFC传感单元、I2C总线、局域网络控制器、互联网络设备和主控机，其特征在于:所述的NFC传感单元包括一个Μ⑶和若干NFC终端、SPI总线，其中:MCU是具备I2C、SPI总线接口的处理芯片的DSP、ARM或FPGA ；NFC终端是具备SPI总线接口的、具有读卡器工作模式的NFC标签识别电路的电路板，它运行在13.56MHz的通信频率，能够识别IS014443A/B、IS015693、IS018000的通信协议标签;所述的局域网络控制器，是一个包含有DSP、FPGA或ARM处理芯片、具有I2C总线接口和互连网络接口的电路板卡;互连网络接口采用是符合TCP/IP网络协议的以太网口，或者是无线网络的网络接口；所述的互连网络设备，是搭建互联网络平台的设备，它采用基于TCP/IP协议簇的有线网络Internet路由器或者网关，或者无线网络WLAN的路由器和AP设备;所述的主控机采用安装人机交互设备以及仓储信息管理软件的、带有网络接口的通用计算机或者服务器;所述的人机交互设备，采用通用输入输出设备，如显示器、鼠标、键盘、触摸屏等;系统中若干个NFC传感单元分布在仓库移动智能终端摆放位置上，每个NFC传感单元是由Μ⑶和若干个NFC终端并联在SPI总线上，其中MCU作为SPI总线主设备管理SPI总线的片选信号线CS ;若干个NFC传感单元通过Μ⑶并联到I2C总线上，并且与局域网络控制器的I2C总线接口相连接，局域网络控制器是I2C总线的主设备，通常一个仓库布置一个NFC传感器局域网络;若干个局域网络控制器与主控机通过互联网络设备相连接，组成逻辑统一的NFC分布式传感器网络系统。4.根据权利要求1所述的盾构智能维保管理系统，其特征在于:所述移动智能终端，装载有WM模型系统和施工检查系统;所述移动智能终端连接RFID读写器，用以控制RFID读写器向所述RFID标签写入管片编码信息，并控制所述RFID读写器调用管片相关数据，通过WM模型系统实现三维仿真、可视化的数据整合分析、管理。5.根据权利要求3所述的盾构智能维保管理系统，其特征在于:所述系统监控中心，包括中心数据库，并装载有WM模型系统和施工检查系统;所述后台服务器连接所述前端操作终端，用以接收从前端操作终端将管片施工过程中的多维检查数据，并存储于所述中心数据库中；后台服务器还将设定数据通过网络传输到前端操作终端，进行基于Β頂模型系统的监控和分析;所述施工检查系统包括进场检查模块、推进拼装模块、管片修补模块、质量管理模块和安全巡检模块;质量检查人员通过前端操作终端现场录入数据，以网络方式传送至中心数据库供Β頂模型系统进行分析，并可生成相应电子报表;后台服务器上的施工检查 系统还能对上传的电子报表进行统一浏览和管理。
【专利摘要】本发明公开了一种盾构设备的检修系统，具体涉及一种盾构智能维保管理系统。盾构智能维保管理系统包括：系统监控中心、附着在盾构设备上的电子标签，备有电子标签识别装置的移动智能终端；所述的移动智能终端与监控中心之间采用无线通讯；所述移动智能终端包括轻量手持电动推杆、推杆控制器、电源、微型RFID读写器和平板电脑。本发明克服了现有技术中存在的管理系统化程度低的技术缺陷，提供了一种无纸化、智能系统化的盾构智能维保管理系统。
【IPC分类】G06Q10/06, G05B19/418, G06Q50/08
【公开号】CN105447647
【申请号】CN201510878776
【发明人】沈熙智, 王彬, 吴雁
【申请人】重庆睿安特盾构技术有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月4日