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團體標準

T/CAMSXXXXX—XXXX

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全斷面隧道掘進機故障信息數據字典

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XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

中國機械工業標準化技術協會發布

T/CAMSXXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由中國機械工業標準化技術協會提出。

本文件由中國機械工業標準化技術協會儀器儀表及自動化專業委員會歸口。

本文件起草單位：

本文件主要起草人：

II

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全斷面隧道掘進機故障信息數據字典

1范圍

本文件規定了全斷面隧道掘進機的故障分類、故障信息編碼規則以及故障信息格式。

本文件適用于全斷面隧道掘進機的運行、診斷和維護。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T4888-2009故障樹名詞術語和符號

GB/T34354-2017全斷面隧道掘進機術語和商業規格

3術語和定義

GB∕T34354、GB∕T34651、GB∕T34652、GB∕T34653、GB∕T35019、GB∕T35020、GB∕T

36879、GB∕T37432、GB∕T40122界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

數據字典datadictionary

一種用戶或程序可以訪問的，記錄數據庫和應用程序元數據的目錄。

3.2

故障信息faultinformation

系統不能執行規定功能的狀態信息。

3.3

故障編碼faultcodes

能夠唯一標識掘進機某一具體故障的編碼。

3.4

信息模型informationmodel

網絡接口中數據信息的表示方法，包括信息類型和組織方式。

3.5

故障樹faulttree

故障樹是一種特殊的倒立樹狀邏輯因果關系圖，它用各種事件符號、邏輯門符號和轉移符號描述系

統中各個事件之間的因果關系，邏輯門的輸入事件是輸出事件的“因”，邏輯門的輸出事件是輸入事件的

“果”。

[GB/T4888-2009，定義5]

3.6

全斷面隧道掘進機fullfacetunnelboringmachine

1

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通過開挖并推進式前進實現隧道全斷面成型，且帶有周邊殼體的專用機械設備。主要包括盾構機、

巖石隧道掘進機、頂管機等。

[GB/T34354-2017，2.1]

3.7

盾構機shieldmachine

在鋼殼體保護下完成隧道掘進、出渣、管片拼裝等進行推進式前進作業的全斷面隧道掘進機。

[GB/T34650-2017，3.1]

3.8

巖石隧道掘進機hardrocktunnelboringmachine

通過旋轉刀盤并推進，使滾刀擠壓破碎壓實，采用主機帶式輸送機出渣的全斷面隧道掘進機。

注1：包括敞開式巖石隧道掘進機、單護盾巖石隧道掘進機及雙護盾巖石隧道掘進機等。

注2：巖石隧道掘進機也稱硬巖隧道掘進機或TBM。

[GB/T34354-2017，2.13]

4一般要求

本文件建立全斷面隧道掘進機故障信息模型，對故障信息模型中的故障內容、分類、編碼進行規定，

建立查詢索引。規定故障信息模型中故障的來源和處理辦法，建立全斷面隧道掘進機故障信息呈遞方式。

以實現：（1）使不同的全斷面隧道掘進機生產商按照統一的故障分類和編碼方式，開發全斷面隧道掘

進機故障監測與診斷功能，并提供相關故障信息傳輸接口；（2）使用戶方便快捷查詢全斷面隧道掘進

機相關故障信息數據，了解其中故障含義及故障之間關系，用于故障診斷與遠程運維。

全斷面隧道掘進機故障信息應具備本地顯示和外部訪問所需的通信接口，允許監測系統等通過該

接口實現對全斷面隧道掘進機故障信息的獲取。控制系統在物理層上應至少具備一個或多個外部通信

的標準接口，如RS232/485,以太網，無線網絡等。

5故障分類

概述

全斷面隧道掘進機故障分類應具有通用性，所有故障信息應以層次化的方式包含在這個故障樹中，

本文件對全斷面隧道掘進機故障樹的命名參考GB/T34354-2017與GB/T4888-2009。

根據全斷面隧道掘進機故障樹的層次結構，全斷面隧道掘進機故障按照故障發生部位，將其拆分為

通用系統和專用系統，其中通用系統包括刀盤刀具、主驅動單元、推進系統、液壓系統、電氣系統、數

據采集系統、導向系統、輔助系統；專用系統根據掘進機種類不同而不同。每個故障集又可拆分為若干

個故障對象，每個故障對象又有相應的故障編碼、故障內容、故障說明和故障反應等信息，形成了一套

完整的全斷面隧道掘進機故障信息模型的數據流結構。

基于故障樹的故障分類

該部分主要描述組成全斷面隧道掘進機各種故障的信息模型的樹形結構，包括反映故障對象間的

層次關系，其中刀盤驅動、推進系統的層級對應6章節的一級故障目錄，主電機、主軸承層級對應6章節

的二級故障目錄，掘進機結構及命名符合GB/T34354-2017。全斷面隧道掘進機故障樹結構如圖1所示。

2

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全斷面隧道掘進機故障

盾構機巖石隧道掘進機（TBM）頂管機

土壓平衡盾構泥水平衡盾構單護盾-土壓平衡敞開式巖石隧道單護盾巖石隧道矩形土壓平衡頂敞開式頂管泥水平衡頂

機機雙模式掘進機掘進機管機機管機

通用系統刀盤刀具主驅動單元推進系統液壓系統電氣系統數據采集系統導向系統輔助系統

刀盤主電機泵泵低壓配電系統采集系統泵鉸接系統

刀具主軸承液壓缸液壓缸高壓開關柜存儲系統液壓缸給排水系統

主變速箱

閥閥控制系統不間斷電源閥壓縮空氣系統

主驅動密封冷卻系統

電纜

通風系統

專用系統

管片拼裝系統管片拼裝系統管片拼裝系統給配電系統控制系統螺旋輸送機

拼裝機泵拼裝機泵拼裝機泵開關裝置工控機泵

拼裝機齒輪拼裝機齒輪拼裝機齒輪變壓器人機界面馬達

液壓缸液壓缸液壓缸電能計量表操作箱電機

繼電器、接觸

閥閥閥配電系統閥

器

密封密封密封接地系統指示器件

螺旋輸送機泥漿循環系統螺旋輸送機通訊系統視頻監視系統中繼間

泵泵泵電話機監視器泵站

馬達閥馬達通信接口通信接口液壓缸

行程測量裝置

電機傳感器電機

閥管道閥

帶式輸送機開關、照明

泵急停開關

帶式輸送機帶式輸送機

馬達燈具糾偏系統

泵泵泵站

電機

馬達馬達

閥糾偏液壓缸

電機電機糾偏密封

閥閥

鋼拱架安裝器管片拼裝系統

液壓缸拼裝機泵

泵拼裝機齒輪

液壓缸

錨桿鉆機系統

閥

緩沖裝置

密封

限位裝置

液壓缸

物料運輸及壁后回填系統

管片輸送裝置

混凝土噴射系統

吊機

噴射裝置

注漿裝置

輸送泵

收集裝置

圖1全斷面隧道掘進機故障樹結構圖

3

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6全斷面隧道掘進機故障信息編碼

概述

本文件對全斷面隧道掘進機故障信息編碼方式及具體故障字典進行規范，主要包括全斷面隧道掘

進機故障編碼組成以及每部分對應的含義，方便相關用戶檢索全斷面隧道掘進機故障信息數據，了解故

障信息邏輯含義，便于全斷面隧道掘進機運維。全斷面隧道掘進機的故障編碼總共由12位十進制數字組

成，分為5個字段，每個字段的含義如表1所示。

表1全斷面隧道掘進機故障編碼規則

位數1-23-45-789-12

含義掘進機類型一級故障目錄二級故障目錄故障代碼定義來源具體故障編碼

掘進機類型

全斷面隧道掘進機類型表示盾構機、TBM、頂管機不同類型的掘進裝備，掘進裝備類型字段使用2位

數字，其中第一位數字1表示盾構機，2表示TBM，3表示頂管機，其它用作后期擴展；第二位數字表示具

體的掘進機類型。

表2故障編碼規則

掘進機大類編碼編碼掘進機分類

土壓平衡盾構機1

盾構機1泥水平衡盾構機2

保留后期擴展/

敞開式巖石隧道掘進機1

TBM2單護盾巖石隧道掘進機2

保留后期擴展/

矩形土壓平衡頂管機1

敞開式頂管機2

頂管機3

泥水平衡頂管機3

保留后期擴展/

單護盾-土壓平衡雙模式1

其他4

保留后期擴展/

一級目錄分類

根據全斷面隧道掘進機故障樹，將故障信息拆分通用系統和專用系統，其中通用系統包括刀盤刀具、

主驅動單元、推進系統、液壓系統、電氣系統、數據采集系統、導向系統、輔助系統；專用系統根據掘

進機種類不同而不同。一級目錄分類編碼使用2位數字，編碼細則如表3所示。

表3全斷面隧道掘進機一級故障目錄分類

4

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裝備類型編碼一級故障目錄編碼

刀盤刀具01

主驅動單元02

推進系統03

液壓系統04

電氣系統05

土壓平衡盾構機11數據采集系統06

導向系統07

輔助系統08

管片拼裝系統09

螺旋輸送機10

帶式輸送機11

刀盤刀具01

主驅動單元02

推進系統03

液壓系統04

電氣系統05

泥水平衡盾構機12

數據采集系統06

導向系統07

輔助系統08

管片拼裝系統09

泥漿循環系統10

刀盤刀具01

主驅動單元02

推進系統03

液壓系統04

電氣系統05

數據采集系統06

導向系統07

輔助系統08

敞開式巖石隧道掘進機21給配電系統09

通訊系統10

帶式輸送機11

控制系統12

視頻監視系統13

開關、照明14

鋼拱架安裝器15

錨桿鉆機系統16

混凝土噴射系統17

5

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裝備類型編碼一級故障目錄編碼

刀盤刀具01

主驅動單元02

推進系統03

液壓系統04

電氣系統05

數據采集系統06

導向系統07

輔助系統08

單護盾巖石隧道掘進機22