[实用新型]盾构施工信息实时传输系统

说明书

技术领域

本实用新型采用基于802.11的无线局域网技术的盾构施工前向地质探测信息传输系统将探地雷达采集的地质情况数据传输到盾构机尾部控制室，具体涉及一种盾构施工信息实时传输系统。 

背景技术

数据传输有多种方式，常用的分为有线和无线两种。有线又分为同轴电缆、光缆、光纤传输等多种方式；无线可分为蓝牙、GPRS、红外线等传输方式。由于受盾构机结构和盾构施工的限制，仅采用有线传输方式或仅采用无线传输方式不能实现信息的有效传输。传输的探地雷达数据的特点是数据量大，且对图像传输质量和传输速率都有较高要求。蓝牙不适合大量数据的传输，图像经压缩还原以后质量较差，并且误码率较高。GPRS只能在移动无线基站信号覆盖的情况下才能使用，而盾构施工基本都在地下进行，移动信号难以覆盖，即使将移动基站的信号接入地下，也只能适用于井下已经铺设管片部分。由于刀盘和盾尾之间存在密封舱，不能在其上打孔，并且刀盘相对于控制室是旋转的，故通常的有线传输方式也无法满足要求。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服盾构机结构和盾构施工条件的限制，提供一种基于探地雷达的盾构施工前向地质探测信息实时传输系统，实现将盾构机刀盘上的探地雷达采集到的掌子面前方地质情况数据实时的传输到盾构尾部控制室内。 

本实用新型是通过以下技术方案实现的，该系统包括雷达、无线发射模块、无线接收模块、控制室计算机、供电系统，所述雷达包括天线和DAD控制器，所述无线信号发射模块由无线AP及其延长天线构成，所述无线信号接收模块为无线路由器及其延长天线构成，无线信号发射模块和无线信号接收模块共同组成无线局域网，所述供电系统为供电系统电路及变压器(带滤波器)用于提供直流电。所述雷达天线与其DAD控制器通过专用电缆直接连接，DAD控制器与无线发射模块中的无线AP通过双绞线连接，无线AP和延长天线通过同轴电缆连接，控制室计算机与无线路由器通过双绞线连接，无线路由器和延长天线通过同轴电缆连接。雷达天线所获得的模拟信号经DAD控制器处理后变为数字信号，并通过DAD控制器的以太网接口接入无线发射模块，经无线接收模块接收后传送到盾尾控制室内的计算机，经处理后将雷达图像进行显示。无线发射模块、无线接收模块之间通过相应的延长天线无线连接，外交流电源经由变压器直流供电系统提供的12伏直流电通过电刷将电力传输至盾构头部，分别给无线发射模块的无线AP和雷达的DAD控制器供电。 

为了保障雷达正常工作不受损坏，雷达天线、DAD控制器和无线AP置于与雷达天线形状大小相适应的保护盒中并固定，在盾构前方刀盘上开挖 有形状大小与保护盒匹配的孔洞，保护盒置于孔洞内，其外侧再由一保护板覆盖保持刀盘完整。 

进一步限定，所述雷达的DAD控制器与无线发射AP之间用双绞线连接，无线发射AP和延长天线通过同轴电缆连接，延长后的天线沿着刀盘中心管路到达中心回转体内；无线接收模块中的无线路由器的延长天线位于中心回转体附近，无线路由器位于盾构尾部，无线路由器和延长天线通过同轴电缆连接，最后，无线路由器通过双绞线和控制室计算机连接。 

进一步限定，所述供电系统为直流供电系统电路。 

更进一步限定，所述直流供电系统电路选用了ST公司所生产的型号为ST6200C的IC作为供电系统的控制芯片。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：首次将探地雷达安装到盾构机上，并完成对盾构机中心回转接头及刀盘的改造，设计了直流供电电路及有线和无线传输方式组成的探地雷达图像实时传输系统，使得通过探地雷达获取盾构掌子面地质情况的方案得以实施，提高了盾构施工信息化和智能化水平。 

附图说明

图1探地雷达信号传输系统结构示意图。 

标记说明：1-雷达天线，2-专用电缆，3-DAD控制器，4-双绞线，5-无线AP，6-同轴电缆，7-延长天线，9-无线路由器，10-控制室计算机，11-无线发射模块，12-无线接收模块，13-变压器，14-电刷 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。实施例是基于本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。