刮刀及撕裂刀磨损实时监测系统

为降低人工检修的风险,提高施工效率,辅助盾构操作司机判断是否需要更换刀具,对刮刀磨损量的可视化管理系统进行研发。通过对电阻排式的磨损传感器进行研究,介绍传感器如何很好地将信号传至接收仪器并在上位机实时显示,并对刮刀及撕裂刀磨损实时监测系统进行详细阐述。将此套系统应用于北京新机场线地铁项目,结果表明： 磨损传感器精确度较高,通用性较强,磨损量可实时在上位机界面上显示,提高了盾构施工的效率。     

复合盾构滚刀磨损的无线实时监测系统

为了实时监测复合盾构掘进过程中滚刀的磨损和工作情况,建立了一套滚刀磨损的无线实时监测系统,将滚刀刀圈与传感器之间的距离变化转换为电压信号,经计算处理后得到滚刀刀圈的磨损量。在信号传输中使用无线结合有线的方式,将监测数据从终端节点经中继路由传输到上位机监控系统。分析了滚刀失效的主要类型、监测及判断机制,重点探讨了其安装结构和实现方案。结合某工程现场实验,证明该系统能有效地监测滚刀刀圈的磨损量,从而实现滚刀刀圈磨损的实时监测。     

电涡流传感器在盾构滚刀磨损监测系统中的应用研究

为了在盾构掘进过程中实时监测滚刀的磨损和工作情况,建立一套基于电涡流传感器的滚刀磨损实时监测系统,将滚刀刀圈与传感器之间的距离变化转换为电压信号,经计算处理后得到滚刀刀圈的磨损量。重点探讨电涡流传感器的检测机制,并设计制作结构紧凑、测量精度较高的非接触式电涡流传感器。结合某工程现场试验结果进行温度补偿,实现了滚刀磨损的实时监测,试验结果表明了电涡流传感器在该系统中的有效性。     

路面层面应变采集系统开发研究

为实时监测路面层面应力应变情况，开发了一种无人值守自动采集路面层面响应参数的系统。系统主要由四部分别组成:太阳能充电锂电池组电源、车辆到位感知模块、数据采集存储系统及上位机分析软件。通过现场试验对系统的功能进行的验证表明，开发的系统能够实现无人值守、自动采集路面层面应变信号。为进一步分析信号所反映的路面层面响应规律，提高信号的信噪比，对系统采集的信号进行了不同数字滤波处理，结果表明小波滤波处理路面层面应变信号具有优越性。     

TBM掘进刀具磨损实时监测技术及刀盘振动监测分析

受制于施工环境,TBM(tunnel boring machine)刀具磨损及刀盘振动实时监测问题一直难以解决。基于此,对滚刀和刮刀分别提出了基于电涡流传感器及电阻格栅的磨损实时监测系统,并通过试验建立了输出电压信号与磨损量之间的关系;同时,对吉林引松工程直径为8.03 m的隧道掘进机进行刀盘振动现场监测,并对振动响应进行时域及频域分析。结果表明:在一定地质条件下,随着贯入度的增大,刀盘振动值逐渐变大;刀盘空转频域曲线表现为局部峰值、整体幅值较小的特点,正常掘进时振动幅值明显较大的几个频率范围与刀盘空转时几个波峰对应的频率范围相同,在制作刀盘时其固有频率要尽量避开这几个频率范围,防止产生共振。     

基于工业以太网的隧道施工通风环境参数自动监控系统研究

为提高隧道施工通风系统自动化、信息化水平,提出了一种基于工业以太网络的隧道施工通风监控系统结构框架。系统由上位工控机、下位1200系列PLC及相关模块和传感器组成。工控机中采用Win CC软件编写监控程序,实现隧道施工环境与工作参数的实时监测;采用神经网络算法对现场数据进行学习,得到变频器输出频率的控制规律;1200PLC通过485电缆读取传感器数据;1200PLC和工控机之间通过以太网网线、光纤和无线局域网构成工业以太网络,实现系统环境参数和工作参数的共享。系统在天目山隧道施工通风项目部进行了调试与测试,结果表明:1)1200PLC可以采用485电缆和Modbus协议在掌子面施工环境下顺利读取多个传感器的数据;2)可以采用无线WIFI技术实现衬砌台车两端信息的稳定、可靠传输;3)可以采用神经网络模型实现施工隧道环境参数与风机频率之间的非线性映射。     

电控柴油机离线标定系统的研究

为了满足电控EGR系统开发需求而设计了柴油机标定系统,系统由上位机和下位机组成.下位机负责数据的实时采集并将其实时地传送给上位机.其运行的程序基于实时操作系统μC/OS-Ⅱ的信号采集模块、并行通信模块和标定模块.上位机运行panther软件,以自动保存采集的数据供离线标定用.采用基于模型的标定方法以优化控制系统MAP图,通过空间填充试验设计将原有861个工况点缩减至60个.     

欧IV柴油机SCR系统添蓝控制器的研发

介绍了欧IV柴油机SCR系统添蓝控制器及配套上位机软件的设计和功能.添蓝控制器通过采集CAN总线及各传感器信号,根据柴油机的工况变化和催化器的温度变化,按照内部写定的稳态喷射策略和动态修正策略,准确地控制定量给料单元向排气管中喷射添蓝;添蓝控制器具备故障诊断功能,实时对整个SCR系统进行故障监测与诊断.上位机软件通过CAN-USB模块与添蓝控制器相连,共同完成系统标定、实时监测、故障诊断的功能.     

盾构／TBM专用振动监测传感器VM-BOX的研发

传统的盾构/TBM振动监测采用常规的手持式振动仪,需要专业技术人员定期到设备上进行监测以获取振动数据。由于无法获取连续振动数据,进而无法对设备状态发展趋势进行合理的分析和预判,因而不能及时有效地指导设备管理。采用逻辑控制方法和信号筛分技术,研制一种盾构/TBM专用的振动监测传感器,可安装在盾构/TBM内部关键部件上,采集其在工作过程中的振动和温度数据,实现以下功能： 1）对设备振动数据进行远程实时在线监测; 2）对设备故障进行精确化管理; 3）对设备发展趋势进行预估。     

盾构隧道结构性态无线感知方法

为了实现盾构隧道结构性态多参量感知,构建盾构隧道运营期无线传感网络系统,考虑盾构隧道运营环境振动及粉尘、电磁干扰等特点,针对盾构隧道结构病害种类及特征,采用微机电系统研发适用于盾构隧道的无线倾角传感器、渗漏水传感器和接缝传感器。针对盾构隧道超长线性特征,采用二层网络拓扑技术,基于ZigBee协议和3G协议构建无线传感网络系统,实现对盾构隧道结构性态的多参量实时无线监测,并通过现场应用验证了系统的可靠性。结果表明:在隧道邻近基坑开挖过程中,无线传感系统可实时反映隧道结构性态变化规律。在基坑开挖不同阶段,结构变形速率与渗漏水状态实时发生相应变化;多种感知参量间数据相互支撑,盾构隧道横向收敛、纵向相对沉降与渗漏水发展规律一致;多种传感参量综合分析可更好地掌握隧道结构状态,如通过接缝传感器和倾角传感器数据综合分析,可知隧道结构发生向基坑侧旋转。因此,综合多种结构状态量监测可更加完整有效地反映盾构隧道在运营中的结构状态,从而为结构安全预警及合理养护提供技术依据。     

基于LabVIEW电控机械式变速箱试验台数据采集系统

文章介绍了电控机械式变速箱数据采集系统的设计和选型,系统采用NI—FP实时模块为硬件基础,用LabVIEW软件编写数据采集程序。由下位机硬件对信号数据进行采集和处理,将数据以Excel文档的形式存放在下位机的文件存储空间中,并通过以太网线将采集到的数据传到上位机中,实现数据的实时显示和监测,经过台架试验,系统如实地记录了变速箱正常的换挡数据,很好地满足了设计要求。     

复合盾构土舱可视化实时监测系统研究

为了在复合盾构掘进过程中实时监测土舱的情况,获得刀盘的旋转状态、刀具的磨损状况、开挖地层的图像信息和渣土的流动特性,建立一套土舱可视化实时监测系统,该系统通过上位机监控系统实时监测前端设备的工作状态,并将摄像机采集的信号实时传输到视频采集系统。介绍该系统方案,重点探讨其结构设计、硬件设计、软件设计,并通过室内和现场试验进行验证该系统的有效性。结果表明,该系统可实现土舱的实时视频监控、录像、回放以及系统温度、湿度和压力的监测。     

基于CCP协议的ECU标定系统上位机设计

为了提高标定系统开发研究的效率,文章采用工业界广泛认可的标定规范ASAP作为标定系统软件开发标准,采用CCP协议作为标定系统的应用层协议,描述了上位机软件的3大主要模块(界面功能模块、CCP驱动模块和CAN驱动模块)及其开发流程。经反复调试,该上位机软件实现了数据实时监控和参数标定等功能。基于CCP协议的标定系统通信稳定可靠,且传输速率快,其应用推广有利于促进标定系统研究的规范性和通用性。     

远程实时监测新技术在既有隧道变形监控中的应用

远程实时监测新技术在每个监测断面布置可自带无线模块的激光位移传感器,传感器自带无线发射模块,在一定的区域范围内自行组建成一个无线测量网络。由测试主机协调测量系统中各传感器进行测量,并将数据保存在测试主机的同时将数据通过移动网络发送到远程服务器,全球任何有网络的地方即可访问这些测量数据,实现远程无线实时的监控量测。新技术系统这些优良特性使得其在既有隧道的变形监测中具有了不可替代的优势。     

基于TI2812的多通道数据采集系统及CAN总线通信

为了对电池管理系统的参数进行实时监测,文章在大量数据采集模拟实验的基础上,设计了基于数据信号处理器TMS320F2812为核心的多通道数据采集系统,可对混合动力汽车动力电池组各项参数同时进行采集,并应用CAN总线实现了采集模块与处理模块的通信,最后通过串口与LabVIEW接口通信,实现数据的读取,试验表明,此系统能准确地采集各个电压信号,工作迅速可靠,为电池管理系统的构建奠定了基础.     

盾构刀具磨损超声波检测系统室内试验研究

为实现准确检测刀具磨损量,判断换刀时机,节约刀具成本费用,确保施工安全的目的,结合目前超声波检测技术现状及国内外相关工程技术资料对盾构刀具磨损检测系统进行介绍,并在检测仪安装调试的基础上进行室内试验。验证检测仪的应用效果如下:1)研发的检测仪具备RS485通讯方式,具有实时显示功能,并通过电滑环的应用解决了测线在盾构运行过程中的绕线问题;2)新型超声波检测仪可在振动且具有一定温度的掘进环境中实时、准确地检测磨损量,并具有较好的系统稳定性。     

基于LabVIEW的一种车辆无线采集系统研究与设计

针对中国大学生方程式大赛的参赛赛车,为了实时监测赛车跑动数据,设计了一种基于LabVIEW的车辆无线采集系统,以便于为对赛车后期的参数优化提供数据。该系统采用STM32作为主控芯片,采用AS61-T30无线传输模块、使用LabVIEW搭建上位机数据采集、分析框架,对赛车相关数据进行实时采集。调试及测试结果表明:该系统运行可靠,数据采集及时、准确,实现了赛车在行进中动态数据监控与分析,同时解决了传统数据采集模块布线困难、装机复杂等问题,具有一定的实用性、可推广性。     

滚刀状态实时诊断技术在超大直径泥水盾构中的应用——以汕头苏埃通道为例

超大直径隧道施工多采用泥水盾构,掘进过程中面临开挖直径大、地质条件复杂、刀具异常损坏严重等问题。为在掘进过程中实时掌握刀具状态,提高人工抽检的准确率,设计一种适用于超大直径泥水盾构的滚刀状态诊断系统,实现滚刀转速、磨损量、温度的实时监测与状态诊断,以及基于滚刀监测数据的掌子面地质分析技术。以汕头苏埃通道为例,详细介绍刀具监测系统的硬件设计与监测原理,并对实际工程中采集到的典型异常数据进行分析,完成滚刀异常状态识别。同时,基于获取的滚刀实时转速数据和刀盘角度数据,探索性地研究掌子面地质实时感知技术,并在苏埃通道西线进行应用,在基岩凸起段取得了良好的效果,为判断基岩侵入掌子面范围、优化掘进参数以及更准确地判断刀具状态提供直接依据。     

智能轮胎下沉量实时监测系统设计

从利用轮胎下沉量表征轮胎承载状态的角度出发，设计了一款智能轮胎下沉量实时监测系统，利用单片机处理模块实现对气压、温度、激光测距传感器的集成控制，并采用无线传输的方式将各传感器采集获取的数据传送至上位机显示。经测试，系统工作稳定，满足基本使用要求。     

新能源汽车用电池的监测与防自燃报警的系统设计研究

针对新能源汽车用电池高温、自燃风险，基于交互设计理念提出并设计一种分别由主控、测温、通信、电源、降温、交互显示等模块组成的新能源汽车用电池监测与防自燃报警系统。该系统基于单片机进行数据信息交互，通过智能风冷系统灭火降温，由内置无线终端进行数字化信号传感和技术传输，实时进行电源电池温度监测和防自燃轰鸣报警。测试表明，系统冗余性好，功能交互性强，可为新能源用车电池管理系统设计提供支持。