1 概述
上海沿江通道工程主线全长约 8.4km，西起宝山区牡丹江路、富锦路交叉口，东至滨江森林公园，全线采用双向 6 车道高速公路标准设计。隧道段采用 2 台直径 15.43m 超大直径盾构同向推进，全程6.5km。
以往的盾构施工，如需要查看实时信息或查询历史数据，必须通过布设在现场中控室的数据采集计算机或通过第三方的远程桌面软件登录到现场数据采集计算机后再进行查询，既麻烦又费时。如何将施工的实时、历史数据发布到网上，使远程用户能够通过远程手机或计算机浏览器直接浏览到需要的实时、历史信息是远程信息发布的主要研究内容。
上海沿江通道工程中所开发的盾构施工实时数据远程交互应用软件，将盾构施工的实时数据及施工过程中的历史数据查询通过远程客户端的形式发布，使得远程端用户能够及时掌握盾构施工最新动态。
2 远程客户端设计方案
1）开发远程用户权限功能：以上海沿江通道工程地面监控室盾构施工数据采集分析计算机作为对外发布信息服务端的服务器。在该服务器内建立远程用户权限数据库，数据库存储远程用户登录名、登录密码。远程端用户需要有授权的登录名及登录密码才能通过客户端进入到信息发布平台，保证了远程信息发布的安全性。
2）开发实时数据发布功能：将实时数据写入网页内，并滚动刷新对外发布实时数据信息。
3）开通微信公众号：公众号提供上海沿江通道工程盾构施工实时信息、环报表查询、推进关键参数历史曲线图等功能。
4）开发远程客户端与发布平台服务器信息交互功能：该功能包含历史数据同步功能。历史数据同步至客户端计算机后能执行环报表查询、历史数据查询、历史数据导出等功能。首先，用户通过客户端提交历史数据同步的请求，然后服务器接收到用户的请求后提供历史数据同步下载通道，最后客户端与服务器端同步完历史数据后即可在客户端计算机上执行一系列历史数据查询分析等操作。
3 网页远程发布系统设计方案的实施
3.1 上海沿江通道工程盾构施工信息发布系统链路结构分析
在施工现场隧道内的控制室安装 1 台井下计算机用于采集盾构 PLC 数据，同时盾构机 PLC 和数据交换 PLC 通过光纤将数据传到地面计算机。
地面计算机负责实时监控盾构机 PLC 数据，并将这些数据记录在后台供施工人员查询使用。
此外地面计算机作为远程终端访问的服务器，将实时数据以网页形式存储在服务器内，供远程终端访问该网页。同时，地面计算机实时监听远程端用户发送的请求，如果监听到远程请求，地面计算机会开通通信接口给远程端用户。链路结构如图 1所示。
图 1 上海沿江通道盾构施工信息发布系统链路结构图
3.2 发布平台服务器、远程终端软件环境要求
地面计算机作为服务器主要负责 PLC 数据的实时传输与监控、后台数据库记录、对外发布实时网页信息、监听远程端用户数据查询请求、处理数据查询请求等功能。对地面计算机软件环境要求如下：
1）windows7 旗舰版，并安装 IIS 信息服务管理器；
2）movicon 数据信息采集管理平台；
3）历史数据查询、环报表、数据导出功能模块；
4）盾构施工信息发布平台网页文件。
此外，对于远程端用户的终端软件环境要求：
1）远程端计算机安装 framework4.0；
2）movicon webclient APP，用于通过 APP 实时观察施工信息；
3）远程端计算机安装 java 运行环境，用于通过网页浏览器实时观察施工信息。
3.3 远程发布功能模块结构（如图 2 所示）
图 2 远程发布功能模块结构图
地面服务器在本地端提供实时数据显示、历史数据查询、报表查询、数据导出等功能。在对外远程端提供对外实时信息发布、报表查询等功能。
3.4 远程用户权限功能的设计与开发
对于一个信息发布服务端来说，最重要的就是与用户进行交互，为了得到稳定的客户源，需要用户为注册用户才能使用信息发布功能。因此，必须设计一个让用户可以注册以及登录的网页。
在设立远程用户权限时主要包含以下几项：配置 ODBC 数据源；编写一个与数据库进行连接的 ASP 文件；设计登录页面；设计一个注册的页面 ( 由于施工信息的特殊性，注册功能暂不考虑开发 )；编写对数据库进行操作的相关ASP 文件；编写对登录 / 注册操作成功 / 失败进行处理的页面。
具体实施时首先分析网站内容，划分页面组成及元素，如表 1 所示。
表 1 平台组成及元素
其次在服务器端建立数据库及建立数据库表。建立一个名为 USER 的Access 数据库，在这个数据库里面只需要一个数据表 USER。数据表中各字段设计如表 2 所示。
表 2 数据表中各字段名的设计
最后定义并建立IIS站点、建立数据源。如用户登录时输入错误的用户名及密码并点击“登录”按钮后，将进入登录失败界面。
3.5 实时数据网页形式发布功能的设计与开发
图 3 为沿江通道工程 S317 盾构施工远程发布的实时数据界面。该界面与盾构数据采集分析软件的实时数据界面一致，每1s 刷新 1 次实时数据。
图 3 沿江通道工程 S317 盾构远程发布实时界面
在服务器端的盾构施工数据采集分析软件从盾构机 PLC 采集到实时数据，同时将实时数据写入对应的网页内，并通过 IIS将实时信息对外发布。远程用户访问该服务，实时查看施工信息，流程图如图 4 所示。
图 4 网页发布实时施工信息流程图
3.6 远程客户端历史数据查询、环报表查询、历史数据导出功能的设计与开发
用户通过远程客户端形式查询历史数据、环报表、数据导出并下载前都需要向服务器提交历史数据同步请求。服务器监听远程用户的请求，收到客户端发出的历史数据同步请求后，开通历史数据下载通道，最后客户端与服务器端同步完历史数据后，即可在客户端计算机上执行一系列历史数据查询分析等操作。流程图如图 5 所示。此外在客户端上可以设置定时同步，这样就能保证与现场服务器端历史数据的实时同步更新。
图 5 远程客户端申请历史数据同步过程流程图
历史数据实现同步后，将现场服务器存储的历史数据库导入到客户端计算机后就可实现历史数据查询、历史数据导出等功能。各数据查询功能流程图如图 6 所示。
图 6 远程客户端历史数据分析过程流程图
4 远程信息发布的实际应用
4.1 远程计算机端应用
用户可通过计算机客户端远程实时查看盾构实时信息，并能通过数据同步功能将现场历史数据同步到本机后进行历史数据查询导出，如图 7 所示。
图 7 远程客户端的实际应用
4.2 手机端应用
用户可通过手机 APP 远程实时查看盾构实时信息，并能通过微信公众号浏览到现场盾构施工实时数据，此外微信公众号还提供环报表查询、盾构推进关键参数曲线图等功能，如图 8 所示。
图 8 微信公众号信息发布的实际应用
5 结语
盾构施工信息管理系统远程发布平台在沿江通道盾构施工中得到试验应用，并取得良好的使用效果；不仅使用户能够在远程端及时掌握现场施工的实时信息，还为远程用户提供了历史数据查询等功能，为沿江通道工程的盾构施工提供了稳定的技术保障。
摘自《盾构隧道科技》