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盾构机是专门用来在地下、山体中为地铁、火车等大型交通工具挖掘隧道的设备。由于盾构机的运行环境恶劣、检修难度大而且一旦发生故障停机将会对工程进度和工程成本的影响极大,所以对盾构机的运行监控和故障诊断是十分重要的。本文以直径6.28m的土压平衡盾构机为研究对象,具体对挖掘土层为软土或粘土的土压平衡盾构机工况进行研究,主要的研究内容如下:(1)本文首先对6.28m的土压平衡盾构机的组成结构、工作流程进行分析,并以推进系统为例对盾构机运行中可以采集的数据进行介绍,最后将盾构机故障与可采集数据联系起来综合分析。(2)实现盾构机运行数据的远程传输。由于盾构机的施工地点偏远、分散所以运行数据的远程传输十分必要。本文采用的是SCADA的数据采集结构,用OPC通讯技术开发OPC客户端来实现数据的远程传输。OPC通讯系统具有良好的通用性可以减少系统的开发难度和开发时间。(3)监控软件的设计。本文采用的是ASP.NET技术开发WEB界面来实现监控功能。在实现数据远程传输的基础上将采集到的数据显示在监控软件中,以便监控人员监控。WEB界面的特点就是采用的是B/S(浏览器/服务器)架构,该架构的优点是可以在不安装软件包的情况下在浏览器上进入系统。这样就可以使登入地点更加灵活,而且可以减少软件更新的麻烦。(4)盾构机部件故障诊断的方法研究。盾构机是个复杂、高度集成的系统,对每个部件进行故障分析的工作量过于繁重。本文以推进系统千斤顶压力异常故障为例,采用PSO算法优化后的BP神经网络算法进行故障分析,即分别对BP神经网络的学习算法、学习率、动量项等对BP神经网络的学习效率和效果的影响进行分析,并对PSO算法对BP神经网络的影响进行分析。