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盾构大数据远程监控平台应用

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成果主要完成人

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项目概况

立项背

中铁二十局集团有限公司是国家大型建筑施工企业,注册资本金31.3亿元,拥有各类施工设备六千余台(套),年营业收入600亿元以上。拥有包括铁路、公路、市政、房建等5项特级资质在内的各类资质165项。盾构机价值高,涉及专业多、设备广,盾构机品牌、种类、尺寸不同,难以形成统一有效的管理。盾构施工项目分散、信息传递不及时往往可能造成决策失误。盾构机施工记录信息量庞大,人工记录的信息有限并且往往帮随着施工结束而丢失,无法为后续施工提供详尽的数据支撑。伴随着巨大的市场和激烈的竞争的是整个行业高质量技术人才缺少,安全和质量问题突出,对沉降信息不重视、数据分析不够深入。我公司亟需一套结合“互联网+大数据”的管理系统更加有效的整合各项盾构施工各项资源,减少后期的维护及管理成本,避免重大安全质量问题,提升企业的竞争力

内涵和主要做

为适应盾构设备地理位置分布广、盾构施工行业管理跨度大、施工风险系数大的特点,中铁二十局集团公司依托工业生产运营管理中先进的MES理念和技术,开发盾构大数据远程监控平台。平台的建设实现集团内部盾构机的数据信息化管理、提升集团对盾构资源的把控,为各级领导的决策提供依据

主要原

平台以集群式实时监控盾构设备运行状态为核心,基于施工过程中设备产生的数据,采用工业大数据分析、互联网+等先进技术,通过进度计划驱动对设备及其他资源在施工过程中的实时监控与动态管理调度,实现设备、人员、组织管理有机高效协调,建立设备状态及施工风险敏捷预警机制,优化施工安全、进度、质量等管理环节流程

创新亮

1.建立数据标准、采集各类盾构数据:建立统一的数据标准,对各类盾构数据分类并编码,在现场安装工控机,部署盾构数据智能采集系统,配置灵活,可操作性强,且对现场盾构施工无影响。采集系统运行稳定可靠,采集频率可达毫秒级,支持数据断点续传,保证数据完整性

2.集群式实时监控、建立敏捷预警机制:将分布在全国各地的盾构状态数据汇总至一个数据中心,进行集中监控、统一管理。基于实时监控的基础,对设备故障、施工风险及时预警,做到事前预警、事中指导、事后总结,减少设备故障率,降低维护成本,规避施工风险

4.网络即时通讯、加强沟通:系统设置即时通讯功能,各层级人员均可通过系统进行文字、视频沟通,有效节省沟通双方的时间成本

5.大数据底层架构、搜集各类施工数据、并进行存储、分析、展示:采用大数据底层架构,可处理TB级数据量,现场人员可上传各类施工数据,从盾构机的历史掘进参数信息出发,深度挖掘能盾构机在运行过程中的地质信息和盾构机历史运行状态信息,通过对历史数据的积累、分析、优化为盾构机的设计、生产提供数据支撑,指导后续施工

6. 与现有业务系统融合,构建统一工作平台:通过单点登录和页面级融合的方式将盾构远程监控系统与集团现有业务平台进行融合。可在在业务平台中直接查看关键盾构实时监控界面或者跳转至盾构远程监控系统查看更多详细信息,实现对盾构及相关施工资源的远程指挥调度与管理。移动端与企业微信无缝融合,构建统一工作平台

实施应用前后效益对

盾构大数据远程监控平台实施前盾构设备缺乏统一的监管平台;盾构施工管理粗放,管理人员无法获取项目上盾构实时运行状态,施工信息相对滞后;对设备的维修保养以定期保养和事后维修为主,导致配件消耗大、施工效率低。实施前重大设备故障出现3次,经济损失约2500万;盾构机重大姿态超限2次,经济损失约1200万,同时造成企业信誉严重受损;重大沉降超限8次,经济损失约600万

盾构大数据远程监控平台实施后准确及时的信息传递,使各级管理人员能够及时掌握全面的施工和设备状况,为宏观决策提供支持;减少了因各种原因盾构机停机频次,缩短了施工工期,降低了施工成本。盾构大数据远程监控平台全方位自动记录盾构在推进中的各项数据,累计产生设备运行数据12GB;累计推送的一般设备故障近200次,重大设备故障预警4次;盾构机一般姿态预警23条、重大姿态超限预警8条;一般沉降趋势预警3次

可推广应用范

工程机械设备制造、租赁单位、建筑企业、建设单位大型设备使用管理与监控等