盾构维修保障专家系统

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摘 要：城市交通建设的现状对交通的要求逐渐提高，人民生活水平不断提高，交通工具数量剧增，地下通行越来越受到重视。盾构维修保障专家系统是保证隧道安全可靠程度的重要措施，也是节约工期时间和投入的有效途径，相关部门和企业应该重点研究。本文将从当前盾构维修方法存在的问题出发，分析维修保障的方法和盾构维修保障专家系统主要的技术手段，为隧道施工和管理提供参考。

关键词：盾构；维修保障；专家系统

城市现代化建设进程不断加快，交通拥堵的情况下，改善交通的方式就是修建隧道，通过地铁、轻轨等交通工具方便人们出行。隧道建成投入使用后会面临管理维修的问题，但是当前我国盾构维修保障工作还存在一定的问题，相关部门一定要重点研究，促进技术不断创新，完善盾构维修保障专家体系，保障实时交流和指导，为我国现代交通建设奠定技术基础。

一、当前我国盾构维修方法存在的问题

第一，相关设备性能落后。虽然盾构方法已经有近百年的使用经验，相关的技术也不断完善，尤其是气压平衡技术、水和泥平衡技术和土地压力平衡技术等，但是我国现代交通建设发展比较晚，我国选用的相关设备比较落后，主要就是不适用我国地理环境复杂的现状，尤其是复杂的地下土层结构，当前的设备难以正确运行。第二，运用盾构维修方法的时候难以兼顾自然环境。隧道的盾构结构容易受到地面建筑的影响，这个过程中会发生破坏电路、供水渠道等，也会影响地下水压等问题，在施工的时候难以兼顾保护自然环境的职责，往往会破坏低下结构，或是改变低下水循环通道，不利于自然链的正常运转[1]。另外，破坏自然环境可能会造成隧道坍塌等事故，严重危机人们的生命和财产安全。第三，隧道施工位置的复杂性不利于盾构维修，正如上一点提到的内容，我国地理结构复杂，土地资源和河流资源面积比较广，运用盾构维修方法有很大的困难，尤其是复杂地形和水下的隧道管理。

二、维修保障方法的主要内容

（一）对机械设备的维修保障

接卸设备出现问题的时间是不固定的，但是还是从小问题开始，逐渐变成严重的问题，直接影响工作时的效果，甚至不能保障施工人员的安全，也不能保障隧道的安全性。针对这种情况，维修工作显得格外重要，在明确设备性能的前提下，认真分析预定使用寿命，然后进行日常维修工作，尤其是到机器损耗到一定数值的时候，注意更换相应的零件[2]。当然，维修工作也包括保养的工作，这里要规范操作，减少不必要的损耗，注意定期汇报维修工作总结。

（二）对电液的维修保障

不同于机械设备，电液发生故障有着不确定性，没有固定可遵循的规律，所以这个方面的维修工作要严格落实。除了日常的维修工作外，还要逐一排查相关零件，一旦发现问题，哪怕是细小的问题都要注意认真解决。对电压的维修保障工作要注意时效性，与生产厂家配合，做好相关的工作。

三、盾构维修保障专家体系主要的技术手段

（一）专家系统和盾构维修保障专家体系

所谓专家系统，就是当下最流行的专家在线咨询系统，依靠计算机网络技术来完成，这个系统是快速比较困难、复杂性强问题的有效途径，也是保证解决问题时效性的关键。将专家系统与盾构维修保障维修结合起来，是解决工程维修任务量大、规模庞大、工作复杂的重要途径。盾构维修保障专家体系是指运用智能手段，实现对工程维修的实时监控和解决，出现问题自动预警，这样可以减少人的因素的不良影响。

（二）盾构维修保障专家体系的主要技术手段

1、三维立体和动画模拟。通过计算机网络技术，将工程图纸映射到计算机中，运用动画软件、三维立体系统等，实现对整个工程的模拟，这个数据模型比较具体，各部分都包括其中，同时也包括对技术的模拟，便于发现不足从而改进，也便于模拟突发现象，研究解决对策。关键的技术环节就是机械设备和电液零件的仿真，实现模拟操作，通过不断完善，建立相应的系统，完善相关的数据。这里需要强调一点，要将出现问题的原因、解决措施、后续工作等数据都录入其中，完善信息资料库，保证模拟操作的真实性。另外，提高各项设备之间的关联，保证信息传输的时效性，为盾构维修保障工作做好首要工作环节。

2、实时监控和管理。实时监控和管理主要包括以下两种方式：第一，实现实时监控依靠“套接字”的技术，就是网络上的两个程序之间用一个双向的通信连接交换数据。因为这种编程方式数据的准确性高，也相对于标准，所以与普通的电脑硬件不同。“套接字”的服务器两端可以实现同时传输，两端的系统之间交叉性强，分别实现不同的功能，如管理、监控、维修、解答疑问等，但是两端的系统依靠同一个对话程序，从而缩短数据传输之间的时间差；第二，实时管理系统，因为盾构这种方式专业要求高，相关的程序比较复杂，面对庞大的规模实现实时管理，是做好维修保障工作的关键。所以，运用专家系统，实现实时管理，尤其是控制这个工作内容；第三，通过计算机网络技术，将各环节都统一起来，不同的窗口管理不同的工作，这样在发生突发事故的时候，计算机自动预警，便于维修人员及时前往事故地点维修，减少排查的时间，提高工作效率[3]。

3、网络信息平台。盾构维修保障专家体系的最后一个重要内容就是网络信息平台。建立网络信息平台，是实现上面两种技术方法有效性的保障，这个平台的要求比较严格。首先，要建立一个整体的网络平台，技术人员不断更新，根据与其他工程各环节人员的配合，将系统不断完善；其次，在整体平台功能的基础上，做好分支功能，主要就是盾构各个环节的信息录入和监管，将这些支线与总线连接起来；最后，制定相关的法律法规，保障这个平台的合法性。

四、结论

总之，研究盾构维修保障专家体系有重要的现实意义，国家和相关部门一定要重点研究。除了文中提到的几点内容外，各相关人员还要不断提高自身的计算机水平，结合国内外先进经验技术，促进盾构维修保障专家体系方法不断创新，为我国其他领域专家系统提供经验。

参考文献：

[1]崔建.浅析盾构机在不同地质条件下的掘进控制及维修管理[J].科技视界，2014，36：121+178.

[2]李宏波，周建军，王助锋，张合沛，任颖莹.基于相空间重构和支持向量机的盾构滚刀岩机实验台轴承状态趋势预测[J].隧道建设，2014，04：387-391.