基于PaaS私有云環境下的系統開發與應用
——以TBM盾構全生產周期管理系統為例

韓巖青

青島市地鐵四號線有限公司 山東青島 266000

地鐵項目在城市軌道交通中發揮著重要作用，但因施工周期長、風險高、主體多等因素，很多項目自己著手建設項目管理信息系統，但重復開發、數據孤島問題始終困擾項目建設。PaaS私有云平臺可以實現在同一平臺上使用者根據需求開發自己的應用程序，因需調取其他應用數據，讓現有應用和數據在平臺用戶間充分共用共享，實現工業互聯網平臺模式下系統設計應用獨特的優勢。

1 PaaS 私有云平臺介紹

1.1 PaaS 私有云平臺概念

PaaS（Platformas a Service）是軟件即服務SaaS（Software as a Service）的延伸，指的是平臺即服務，我們所有的應用設計都是在PaaS平臺上開發建設的。

私有云（Private Clouds）是為一個客戶單獨使用而構建的，因而提供對數據、安全性和服務質量的最有效控制。私有云可部署在企業數據中心的防火墻內，也可以將它們部署在一個安全的主機托管場所。

1.2 云平臺上設計和應用功能環境

①組織搭建功能。在平臺環境中，自建組織構架，以手機號碼、微信或郵箱等方式邀請成員加入，并且在通訊錄中可以靈活的對組織構架進行調整。②快速應用搭建功能。在平臺設計環境中提供了15種基礎控件、12種增強控件以及4種部門成員控件供選擇，可滿足各類業務應用系統設計需要。③計劃任務功能。計劃任務就是根據所安裝功能模塊，定時執行該功能模塊，結合表單計劃任務功能，實現諸如定時更新表單數據，定時發起流程等功能[1]。④郵件及微信/釘釘/企業微信提醒功能。除了支持站內消息提醒之外，還支持郵件、微信、釘釘、企業微信提醒，提醒的應用場景非常廣泛，可以極大地提高工作效率。⑥流程設計功能。流程是任何企業運作的基礎，企業的部門之間、成員之間乃至和客戶之間都是靠流程來進行團隊協作，將業務相關數據信息在流程中進行流轉。⑦可視化面板功能。表單收集來的數據，通過可視化面板來進行分析和處理。只需要利用日常工作積累的業務流程數據，通過報表功能，即可實時獲得實時更新的報表，協助分析應用中的已有數據。⑧模塊中心功能。云平臺應用模塊是基于平臺后端開發制作而成，通過后端開發所實現的功能，都可以通過封裝成模塊進行再次復用以及分享給他人使用。⑨后端開發功能。后端開發是通過后端程序編碼，來實現表單系統所做不到的功能，無論是對表單功能的擴展和增強，還是對外部數據的獲取，外部接口的對接，還是對于數據的復雜運算、計算，都可以使用后端開發。⑩權限體系功能。云平臺有著完善的權限體系，囊括了全部的權限管理，包括通訊錄的管理、應用的操作管理，表單外鏈分享、數據管理權限、流程任務管理權限、打印模板的權限等。WebApi。云平臺WebAPI包含表單&數據API和通訊錄API，可以方便外部的其他系統或產品對接，私有云平臺可打通二者間的數據和業務。

2 TBM 盾構全周期生產管理系統建設與應用

2.1 系統設計目的和意義

全面指導TBM盾構設備從選型到進場，從組裝到開動，從掘進到管片，從始發到接收，在到過程中檢修換刀、軸線控制、穿越不良地質、加固處置等，把全過程工作標準化流程設計到系統中，實現數據收集、分析、預警、決策等作用。

2.2 系統主要邏輯框架介紹

①TBM盾構進場驗收子系統。用于現場施工的設備機型進行評審和檢查，包括TBM盾構設備主要參數合理性，TBM盾構使用歷史介紹是否全面，有無重大設備故障及改造，TBM盾構刀盤型式和刀具布置與地層的適應性，換刀方案合理性，同步注漿及二次補漿設備與主體設備和地層適應性，泡沫、膨潤土等土體改良設備的性能、能力及其適應性，盾構螺旋輸送機的地層適應性，TBM盾構皮帶傳送機的相關特性及其適應性，TBM盾構潤滑及密封系統的適應性，TBM盾構推力和刀盤扭矩的地層適應性，TBM盾構主驅動及其密封的殘余壽命等[2]。②TBM盾構系統的選型與配置子系統.在進場施工前，對TBM盾構系統的選型與配置進行智能篩選，包括刀盤、主驅動、主軸承及其密封、推進系統、鉸接系統、管片拼裝機、螺旋輸送機或泥水循環系統或皮帶出渣系統、渣土改良系統、導向系統、豆粒石充填系統或同步注漿系統及二次補漿系統等方面選型配置工作。③TBM盾構始發與達到工作子系統。對于設備的始發和到達工作做了相關指標要求，重點對端頭加固、盾構測量數據控制、具體操作標準等進行應用設計。④TBM盾構施工軸線控制工作子系統。對于設備在掘進過程中的姿態偏差控制、成型管片偏差控制，采用api對接機械系統實施收集，并對超過標準的數據報警提醒，并提示處理意見。⑤盾構開艙檢修與換刀工作子系統。對于盾構常壓開倉、土壓盾構帶壓開艙技術控制、泥水盾構帶壓開艙技術、刀具更換進行標準要求和設計。⑥應急處置工作子系統。對于盾構始發與到達事故、盾構內進水事故、雙護盾TBM隧道內進水事故、TBM盾構進艙事故、管線沉降及破裂事故、道路及地面塌陷事故程序進行指標要求和設計[3]。

3 結語

TBM盾構全生產周期管理系統經過一個階段試運行后，實踐證明系統設計使用對機械施工提質增效起到了顯著作用，節省大量人力和時間成本，為施工全面自動化、智能化打下基礎。同時，地鐵同行業上下游產業鏈主體均可通過云平臺使用該系統，填補了工業互聯網應用場景，具備廣泛的市場前景。