(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210726341.1 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 上海工业自动化仪表研究院有限公 司 地址 200233 上海市徐汇区漕宝路10 3号 (72)发明人 侯建勤　张艾森　王珩　余芸　 瞿一帆　何斌　 (74)专利代理 机构 上海硕力知识产权代理事务 所(普通合伙) 31251 专利代理师 刘桂芝 (51)Int.Cl. G05B 19/042(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种隧道掘进装置的多源数据安全采集系 统 (57)摘要 本发明属于数据安全采集系统领域， 提供一 种隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 包 括： 多种类传感器， 用于采集隧道掘进装置在现 场作业时的传感数据； 智 能采集终端， 与所述多 种类传感器连接， 用于接收所述传感数据； 工业 安全网关， 与所述智能采集终端连接， 用于接收 所述传感数据并对所述传感数据进行过滤和处 理， 将通过的传感数据上传至云端服务平台； 所 述云端服务平台， 与所述工业安全网关连接， 用 于基于所述传感数据， 对所述隧道掘进装置进行 实时分析。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115097758 A 2022.09.23 CN 115097758 A 1.一种隧道掘进装置的多源数据安全 采集系统， 其特 征在于， 包括： 多种类传感器， 用于采集隧道掘进装置在现场作业时的传感数据； 智能采集终端， 与所述多种类传感器连接， 用于 接收所述传感数据； 工业安全网关， 与所述智能采集终端连接， 用于接收所述传感数据并对所述传感数据 进行过滤和处理， 将通过的传感数据上传至云端服 务平台； 所述云端服务平台， 与所述工业安全 网关连接， 用于基于所述传感数据， 对所述隧道掘 进装置进行实时分析。 2.根据权利要求1所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征在于， 所述工 业安全网关， 设置 于所述隧道掘进装置的现场管控中心， 包括： 采集隔离模块， 用于接收所述智能采集终端发送的传感数据， 并屏蔽与所述智能采集 终端以外的工业协议数据， 并对所述传感数据进行安全检查； CPU处理模块， 用于存 储并运算程序 信息通信模块， 用于连接所述云端服务平台， 采用加密后的MQTT协议把所述传感数据 上传到所述云端服 务平台。 3.根据权利要求1所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征在于， 所述智 能采集终端， 还 包括： CPU模块， 用于对所述传感数据采集融合并智能分析处理， 现场实时给出所述隧道掘进 装置的运转状态和环境状态， 并控制LED显示模块将所述运行状态和所述环境状态进行显 示； 所述CPU模块， 还用于将所述 运行状态和所述环境状态进行容 灾备份； 所述CPU模块， 还用于控制以太网通信模块将所述运行状态和所述环境状态上传至所 述工业安全网关。 4.根据权利要求3所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征在于， 所述智 能采集终端， 还 包括： 所述以太网通讯模块， 用于将所述隧道掘进装置的运转状态和环境状态传输至所述工 业安全网关。 5.根据权利要求4所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征在于， 所述智 能采集终端， 包括： 串口模拟通讯模块， 用于对所述传感数据进行智能校准， 更新所述传感数据的算法模 型， 并辅助所述智能采集终端 进行以太网IP地址的查询。 6.根据权利要求5所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征在于， 所述智 能采集终端， 包括： 所述LED显示模块， 用于 显示所述隧道掘进装置的运行状态和环境状态。 7.根据权利要求6所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征在于， 所述智 能采集终端， 包括： DO输出模块， 用于当所述传感数据超过 预设阈值时， 发出声光预警提 示。 8.根据权利要求1～7中任一项所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征 在于， 还包括： 客户端， 与所述云端服务平台连接， 用于实时访问所述隧道掘进装置的数据， 接收所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115097758 A 2云端服务平台发送的预警信息 。 9.根据权利要求8所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征在于， 所述多 种类传感器， 包括： IEPE加速度传感器， 通过强磁吸的方式吸附在所述隧道掘进装置的液压泵表面， 用于 采集所述隧道掘进装置的加速度； 压力传感器和温度传感器， 通过三通口安装在所述隧道掘进装置的液压油的出口处， 用于采集所述隧道掘进装置的压力和温度； 霍尔电流传感器， 安装于所述隧道掘进装置的 电源线处， 用于测量所述隧道掘进装置 的刀盘驱动电机的电流； 环境温湿度传感器和二氧化碳传感器， 通过吊装方式安装在所述隧道掘进装置的现 场， 用于采集现场的环境状态。 10.根据权利要求9所述的隧道掘进装置的多源数据安全采集系统， 其特征在于， 所述 多种类传感器， 还 包括： 油污染度传感器， 用于采用旁路的方法测量所述隧道掘进装置的齿轮油状态； 超声波传感器， 设计预埋孔以安装所述超声波传感器， 用于采集所述隧道掘进装置的 刀具磨损状态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115097758 A 3