盾构导向系统横向比较
1、比较的导向系统
SLS-T 盾构导向系统（简称SLS-T ） MTG-T 盾构导向系统（简称MTG-T ） ROBOTEC 盾构导向系统（简称ROBOTEC ） ZED GLOBAL盾构导向系统（简称ZED GLOBAL） PPS 盾构导向系统（简称PPS ） RMS-D 盾构导向系统（简称RMS-D ）
2、关键技术
1.1
系统原理 1.1.1 激光靶系统
图1激光靶偏航角测量示意图
如图1所示，激光靶的关键技术是精确感应激光束与激光靶轴线间的偏航角度，激光靶集成有精密角度传感器，能精确测定激光靶的转动角及俯仰角。 1.1.2 棱镜系统
图2棱镜技术原
如图2所示，棱镜技术是通过测量安装在盾构机上的两个棱镜及盾构机的转动角，通过数学
的方法计算盾构的位置姿态。 1.1.3 两种原理的差别 安装 1）、激光靶安装
图3 激光靶安装
激光靶系统在盾构机上仅需安装一个激光靶设备，易于安装、保护和维护。 2）、棱镜安装
图4 棱镜安装
除安装两个开关棱镜外，还需要安装一个角度传感器，共在盾构机上安装三个设备，每个设备需要供电及通讯。 通视状况 1）、激光靶系统
图5 激光靶通视状况
激光靶系统具有较好的通视距离，可很好的应用于狭窄测量通道的盾构机及小型盾构机。 2）、棱镜系统
图6 棱镜系统通视状况
棱镜系统易发生棱镜被遮挡的情况，在狭窄测量通道的盾构机上应用受限，不能应用于小型盾构机。
测量精度及稳定性 1）、激光靶系统
方位角：0.25～0.5mm/m； 俯仰角：0.18～0.5mm/m； 转动角：0.18～0.5mm/m； 位 置：1mm
测量结果稳定性：稳定。 2）、棱镜系统
方位角：与棱镜之间的距离有关； 俯仰角：0.18～0.5mm/m； 转动角：0.18～0.5mm/m；
测量结果稳定性：与棱镜安装位置有关。
图7 棱镜之间距离对测量精度的影响
1.1.4激光靶导向系统 SLS-T 系统 MTG-T 系统 ZED GLOBAL系统 1.1.5 棱镜导向系统 ROBOTEC 系统 PPS 系统 RMS-D 系统
1.2系统通讯 1.2.1 无线通讯
无线通讯是指系统的全站仪与工业PC 间采用无线数传电台进行数据通讯。 1.2.2 有线通讯
有线通讯是系统的全站仪与工业PC 间采用有线的方式进行数据传输。 1.2.3 两种通讯模式的优势与劣势 安装 1）、无线通讯
易于安装，安装过程省去全站仪与工业PC 间的需布线排线工作。
2）、有线通讯
安装时，必须进行全站仪与工业PC 间的排线布线工作。 使用的方便性 1）、无线通讯
使用方便，全站仪向前移站工作简单易行，使用过程中不必安排专门人员进行放线和看护工作。 2）、有线通讯
使用方便性差，全站仪向前移站均需要布设通讯线缆，使用过程中需要安排专门人员放线和看护线缆，避免线缆被扯断。 稳定性 1）、无线通讯
目前已具有隧道内稳定通讯距离长达150米的通讯电台，选择相应的电台可保证无线通讯的稳定性。 2）、有线通讯
有线通讯采用485协议进行数据传输，具有较长距离的稳定通讯能力。 故障率 1）、无线通讯
选择正确的电台，无线通讯一般不会发生通讯故障。 2）、有线通讯
有线通讯经常发生线缆被扯断导致通讯终止的故障，此类故障需要修复通讯线缆方能解决。 1.2.4 无线通讯的导向系统 SLS-T 系统 MTG-T 系统 PPS 系统 ZED GLOBAL系统 RMS-D 系统
1.2.5 有线通讯的导向系统 ROBOTEC 系统 1.3系统供电
系统供电是指系统全站仪的供电方案。 1.3.1 大电池供电
大电池供电是指全站仪供电采用大容量电池进行供电。 1.3.2 AC220V供电
AC220V 供电是指全站仪供电电源采用AC220V 供电，全站仪附近需要配置220V 电源。 1.3.3 两种供电方式的优势及劣势 安装 1）、电池供电
简单、便捷，不需要专门配置220V 电源。
2）、AC220V 供电
安装时需要在全站仪附近配置220V 电源，需要现场电工进行配合。 使用的方便性 1）、电池供电
使用过程中无须安排专门人员看护，没有电力线被扯断的危险。全站仪向前移站，不需要布设电力线和配备配电箱，也不需要电工配合。不足：使用过程中需要更换电池，电池续航时间的长短决定电池供电方案的可行性。 2）、AC220V 供电
使用过程中需安排专门人员看护，避免电力线缆被扯断。全站仪向前移站前，需要电工事先布设好电缆线和安装配电箱。 安全性 1）、电池供电
电池供电比较稳定，不会出现峰值电流及电压，对设备具有最好的保护作用。 2）、AC220V 供电
AC220V 交流供电和现场使用同一电力系统，现场较多的大功率用电设备，且经常运转和停止，现场的电力系统稳定性相对较差。AC220V 供电对用电设备的保护不如电池供电。 1.3.3电池供电的导向系统 MTG-T 系统 RMS-D 系统 1.3.3 AC220V供电 SLS-T 系统
ZED GLOBAL系统 ROBOTEC 系统 PPS 系统 1.4系统功能 1.4.1必须功能 盾构中心线输入 盾构初始位置设定 全站仪设置 激光靶初始化
盾构位置姿态自动测量及显示 全站仪移站 数据存储管理 1.4.2盾构中心线输入 SLS-T 系统
SLS-T 系统采用输入设计要素的方式输入设计中线，能适应所有地铁隧道的设计方式。 MTG-T 系统
MTG-T 系统采用输入设计要素输入隧道设计中心线，输入考虑设计中线存在横偏、纵偏的情况，能适应所有隧道中线的设计。
ROBOTEC 系统
ROBOTEC 系统提供设计数据导入的功能，用户必须准备如下图所示的*.CSV格式的文件：
使用ROBOTEC 系统，用户必须自己计算设计中心线，并制作如上图所示的文件，导入系统中，完成盾构中心线输入工作。 ZED GLOBAL系统
使用ZED GLOBAL系统的用户，必须制作如上图所示的DTA 表单，然后导入软件中。 PPS 系统
使用PPS 系统的用户，必须制作如上图所示的DTA 文件，然后导入软件完成中线数据输入工作。
RMS-D 系统
RMS-D 系统采用输入设计要素输入盾构中心线，由于其输入方式不能适应所有的地铁设计，所以提供了导入坐标表的方式导入盾构中心线数据的功能。 1.4.3全站仪设置
全站仪设置包括全站仪的通讯设置、测距模式、反射目标设置等，全站仪设置一般都是在系统安装调试时进行，且设置好以后不需要再做其他改动。该项功能各个导向系统大同小异，也体现不出明显的优势与劣势。 1.4.4目标装置初始化
目标装置初始化是指在系统运行前，必须指定目标装置的位置，保证系统自动测量时，全站仪能快速的找到目标装置并测量目标装置。该项功能也体现不出导向系统的优势与劣势。
1.4.5盾构位置姿态自动测量及显示 SLS-T 系统
盾构位置偏差显示显眼、直观，角度单位采用mm/m（如果理解透彻，是比较能在脑里形成量化的角度单位），盾构推进信息齐全。 MTG-T 系统
盾构姿态显示效果与SLS-T 系统大同小异，图形直观程度较SLS-T 系统要好。
ROBOTEC 系统
界面数字信息显示太多，重要信息不容易直接获取，幸好右边的平面偏差图及高程偏差图做了些补充。否则，将不能达到盾构机位置姿态直观显示的目的。
ZED GLOBAL系统
盾构姿态显示配置较多的图形，图形不够形象直观，没有经过详细培训的人员，很难理解其界面显示的信息。
PPS 系统
水平图示及高程图示比较直观，但是旁边配的数字字体太小，需要仔细看才能看清楚。此外有些图示较难理解其含义，如图中红色框的位置。
RMS-D 系统
1.4.6全站仪移站设置
SLS-T 系统
SLS-T 系统向前移站功能操作相对简单，需要做如下的操作：
第一步：进入点管理器增加新点，并将新增点的属性设置为TCA ；
第二步：对将要作为后视的点进行编辑，更改其属性为后视靶；
第三步：进入移站功能界面，检查方位，如果方位检查成功，完成全站仪的向前移站。
MTG-T 系统
MTG-T 系统的移站功能操作较为简单，直接点击进入设站功能界面，选择测站点名和后视点名，输入仪器高及棱镜高，点击“测量”，测量成功后界面提示移站的结果，结果满足要求设置即可。
ROBOTEC 系统
ROBOTEC 系统的移站功能也较为简单。由于其系统采用有线通讯和有源供电，在移站之前必须进行布线排线的工作，要求电工安装配电箱，移站需要花费较多时间。
ZED GLOBAL系统
ZED GLOBAL系统的移站功能的便捷性及易操作性有待考察。
PPS 系统
PPS 系统的移站功能相对来说不够人性化，移站时需要人工测量后视点的方位角、开关棱镜的方位角，然后记录并输入到软件中方能完成移站操作。
RMS-D 系统
RMS-D 系统的移站功能相对较简单，输入测站坐标及后视点坐标，然后设置即可。
1.4.7数据存储管理
SLS-T 系统
采用数据库对数据进行存储和管理，可打印、输出所有的测量数据和计算数据。 MTG-T 系统
采用MySQL 数据库对数据进行存储和管理，可打印、输出所有的测量数据和计算数据。
ROBOTEC 系统
采用数据库对数据进行存储和管理，数据输出操作显得较为复杂。 ZED GLOBAL系统
采用数据库对数据进行存储和管理，其数据的打印输出具体不详。 PPS 系统
采用数据库对数据进行存储和管理，其数据的打印输出具体不详。 RMS-D 系统
采用ACCESS 数据库对数据进行存储和管理，其数据的打印数据不详。
1.5系统的操作及维护
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统
★ 使用和维护非常困难
★★ 使用和维护困难
★★★ 使用和维护较简单
★★★★ 使用和维护简单
★★★★★ 易于使用和维护 ★★★★ ★★★★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★★
1.6售后服务
1.6.1技术服务
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统
1.6.2服务响应
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统
1.6.3增值服务
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统 前100环管片免费服务，后续收费（500元人民币/小时） 一年内免费技术服务 前100环管片免费服务，后续收费（500元人民币/小时） 前100环管片免费服务，后续收费（500元人民币/小时） 前100环管片免费服务，后续收费（500元人民币/小时） 一年内免费技术服务 3～4天响应技术服务 12小时内响应服务 3～6天响应技术服务 3～4天响应技术服务 3～4天响应技术服务 不详 暂无 隧道精灵盾构施工测量解决方案 暂无 暂无 暂无 暂无 1.7价格
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统 210万元/套（最基本配置） 150万元/套（标准配置） 140万元/套（标准配置） 210万元/套（标准配置） 150万元/套（标准配置） 95万元/套（标准配置）
1.8市场（商务）
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统 国内代理商 厂家直销 国内代理商 国内代理商 国内代理商 厂家直销
盾构导向系统横向比较
1、比较的导向系统
SLS-T 盾构导向系统（简称SLS-T ） MTG-T 盾构导向系统（简称MTG-T ） ROBOTEC 盾构导向系统（简称ROBOTEC ） ZED GLOBAL盾构导向系统（简称ZED GLOBAL） PPS 盾构导向系统（简称PPS ） RMS-D 盾构导向系统（简称RMS-D ）
2、关键技术
1.1
系统原理 1.1.1 激光靶系统
图1激光靶偏航角测量示意图
如图1所示，激光靶的关键技术是精确感应激光束与激光靶轴线间的偏航角度，激光靶集成有精密角度传感器，能精确测定激光靶的转动角及俯仰角。 1.1.2 棱镜系统
图2棱镜技术原
如图2所示，棱镜技术是通过测量安装在盾构机上的两个棱镜及盾构机的转动角，通过数学
的方法计算盾构的位置姿态。 1.1.3 两种原理的差别 安装 1）、激光靶安装
图3 激光靶安装
激光靶系统在盾构机上仅需安装一个激光靶设备，易于安装、保护和维护。 2）、棱镜安装
图4 棱镜安装
除安装两个开关棱镜外，还需要安装一个角度传感器，共在盾构机上安装三个设备，每个设备需要供电及通讯。 通视状况 1）、激光靶系统
图5 激光靶通视状况
激光靶系统具有较好的通视距离，可很好的应用于狭窄测量通道的盾构机及小型盾构机。 2）、棱镜系统
图6 棱镜系统通视状况
棱镜系统易发生棱镜被遮挡的情况，在狭窄测量通道的盾构机上应用受限，不能应用于小型盾构机。
测量精度及稳定性 1）、激光靶系统
方位角：0.25～0.5mm/m； 俯仰角：0.18～0.5mm/m； 转动角：0.18～0.5mm/m； 位 置：1mm
测量结果稳定性：稳定。 2）、棱镜系统
方位角：与棱镜之间的距离有关； 俯仰角：0.18～0.5mm/m； 转动角：0.18～0.5mm/m；
测量结果稳定性：与棱镜安装位置有关。
图7 棱镜之间距离对测量精度的影响
1.1.4激光靶导向系统 SLS-T 系统 MTG-T 系统 ZED GLOBAL系统 1.1.5 棱镜导向系统 ROBOTEC 系统 PPS 系统 RMS-D 系统
1.2系统通讯 1.2.1 无线通讯
无线通讯是指系统的全站仪与工业PC 间采用无线数传电台进行数据通讯。 1.2.2 有线通讯
有线通讯是系统的全站仪与工业PC 间采用有线的方式进行数据传输。 1.2.3 两种通讯模式的优势与劣势 安装 1）、无线通讯
易于安装，安装过程省去全站仪与工业PC 间的需布线排线工作。
2）、有线通讯
安装时，必须进行全站仪与工业PC 间的排线布线工作。 使用的方便性 1）、无线通讯
使用方便，全站仪向前移站工作简单易行，使用过程中不必安排专门人员进行放线和看护工作。 2）、有线通讯
使用方便性差，全站仪向前移站均需要布设通讯线缆，使用过程中需要安排专门人员放线和看护线缆，避免线缆被扯断。 稳定性 1）、无线通讯
目前已具有隧道内稳定通讯距离长达150米的通讯电台，选择相应的电台可保证无线通讯的稳定性。 2）、有线通讯
有线通讯采用485协议进行数据传输，具有较长距离的稳定通讯能力。 故障率 1）、无线通讯
选择正确的电台，无线通讯一般不会发生通讯故障。 2）、有线通讯
有线通讯经常发生线缆被扯断导致通讯终止的故障，此类故障需要修复通讯线缆方能解决。 1.2.4 无线通讯的导向系统 SLS-T 系统 MTG-T 系统 PPS 系统 ZED GLOBAL系统 RMS-D 系统
1.2.5 有线通讯的导向系统 ROBOTEC 系统 1.3系统供电
系统供电是指系统全站仪的供电方案。 1.3.1 大电池供电
大电池供电是指全站仪供电采用大容量电池进行供电。 1.3.2 AC220V供电
AC220V 供电是指全站仪供电电源采用AC220V 供电，全站仪附近需要配置220V 电源。 1.3.3 两种供电方式的优势及劣势 安装 1）、电池供电
简单、便捷，不需要专门配置220V 电源。
2）、AC220V 供电
安装时需要在全站仪附近配置220V 电源，需要现场电工进行配合。 使用的方便性 1）、电池供电
使用过程中无须安排专门人员看护，没有电力线被扯断的危险。全站仪向前移站，不需要布设电力线和配备配电箱，也不需要电工配合。不足：使用过程中需要更换电池，电池续航时间的长短决定电池供电方案的可行性。 2）、AC220V 供电
使用过程中需安排专门人员看护，避免电力线缆被扯断。全站仪向前移站前，需要电工事先布设好电缆线和安装配电箱。 安全性 1）、电池供电
电池供电比较稳定，不会出现峰值电流及电压，对设备具有最好的保护作用。 2）、AC220V 供电
AC220V 交流供电和现场使用同一电力系统，现场较多的大功率用电设备，且经常运转和停止，现场的电力系统稳定性相对较差。AC220V 供电对用电设备的保护不如电池供电。 1.3.3电池供电的导向系统 MTG-T 系统 RMS-D 系统 1.3.3 AC220V供电 SLS-T 系统
ZED GLOBAL系统 ROBOTEC 系统 PPS 系统 1.4系统功能 1.4.1必须功能 盾构中心线输入 盾构初始位置设定 全站仪设置 激光靶初始化
盾构位置姿态自动测量及显示 全站仪移站 数据存储管理 1.4.2盾构中心线输入 SLS-T 系统
SLS-T 系统采用输入设计要素的方式输入设计中线，能适应所有地铁隧道的设计方式。 MTG-T 系统
MTG-T 系统采用输入设计要素输入隧道设计中心线，输入考虑设计中线存在横偏、纵偏的情况，能适应所有隧道中线的设计。
ROBOTEC 系统
ROBOTEC 系统提供设计数据导入的功能，用户必须准备如下图所示的*.CSV格式的文件：
使用ROBOTEC 系统，用户必须自己计算设计中心线，并制作如上图所示的文件，导入系统中，完成盾构中心线输入工作。 ZED GLOBAL系统
使用ZED GLOBAL系统的用户，必须制作如上图所示的DTA 表单，然后导入软件中。 PPS 系统
使用PPS 系统的用户，必须制作如上图所示的DTA 文件，然后导入软件完成中线数据输入工作。
RMS-D 系统
RMS-D 系统采用输入设计要素输入盾构中心线，由于其输入方式不能适应所有的地铁设计，所以提供了导入坐标表的方式导入盾构中心线数据的功能。 1.4.3全站仪设置
全站仪设置包括全站仪的通讯设置、测距模式、反射目标设置等，全站仪设置一般都是在系统安装调试时进行，且设置好以后不需要再做其他改动。该项功能各个导向系统大同小异，也体现不出明显的优势与劣势。 1.4.4目标装置初始化
目标装置初始化是指在系统运行前，必须指定目标装置的位置，保证系统自动测量时，全站仪能快速的找到目标装置并测量目标装置。该项功能也体现不出导向系统的优势与劣势。
1.4.5盾构位置姿态自动测量及显示 SLS-T 系统
盾构位置偏差显示显眼、直观，角度单位采用mm/m（如果理解透彻，是比较能在脑里形成量化的角度单位），盾构推进信息齐全。 MTG-T 系统
盾构姿态显示效果与SLS-T 系统大同小异，图形直观程度较SLS-T 系统要好。
ROBOTEC 系统
界面数字信息显示太多，重要信息不容易直接获取，幸好右边的平面偏差图及高程偏差图做了些补充。否则，将不能达到盾构机位置姿态直观显示的目的。
ZED GLOBAL系统
盾构姿态显示配置较多的图形，图形不够形象直观，没有经过详细培训的人员，很难理解其界面显示的信息。
PPS 系统
水平图示及高程图示比较直观，但是旁边配的数字字体太小，需要仔细看才能看清楚。此外有些图示较难理解其含义，如图中红色框的位置。
RMS-D 系统
1.4.6全站仪移站设置
SLS-T 系统
SLS-T 系统向前移站功能操作相对简单，需要做如下的操作：
第一步：进入点管理器增加新点，并将新增点的属性设置为TCA ；
第二步：对将要作为后视的点进行编辑，更改其属性为后视靶；
第三步：进入移站功能界面，检查方位，如果方位检查成功，完成全站仪的向前移站。
MTG-T 系统
MTG-T 系统的移站功能操作较为简单，直接点击进入设站功能界面，选择测站点名和后视点名，输入仪器高及棱镜高，点击“测量”，测量成功后界面提示移站的结果，结果满足要求设置即可。
ROBOTEC 系统
ROBOTEC 系统的移站功能也较为简单。由于其系统采用有线通讯和有源供电，在移站之前必须进行布线排线的工作，要求电工安装配电箱，移站需要花费较多时间。
ZED GLOBAL系统
ZED GLOBAL系统的移站功能的便捷性及易操作性有待考察。
PPS 系统
PPS 系统的移站功能相对来说不够人性化，移站时需要人工测量后视点的方位角、开关棱镜的方位角，然后记录并输入到软件中方能完成移站操作。
RMS-D 系统
RMS-D 系统的移站功能相对较简单，输入测站坐标及后视点坐标，然后设置即可。
1.4.7数据存储管理
SLS-T 系统
采用数据库对数据进行存储和管理，可打印、输出所有的测量数据和计算数据。 MTG-T 系统
采用MySQL 数据库对数据进行存储和管理，可打印、输出所有的测量数据和计算数据。
ROBOTEC 系统
采用数据库对数据进行存储和管理，数据输出操作显得较为复杂。 ZED GLOBAL系统
采用数据库对数据进行存储和管理，其数据的打印输出具体不详。 PPS 系统
采用数据库对数据进行存储和管理，其数据的打印输出具体不详。 RMS-D 系统
采用ACCESS 数据库对数据进行存储和管理，其数据的打印数据不详。
1.5系统的操作及维护
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统
★ 使用和维护非常困难
★★ 使用和维护困难
★★★ 使用和维护较简单
★★★★ 使用和维护简单
★★★★★ 易于使用和维护 ★★★★ ★★★★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★★
1.6售后服务
1.6.1技术服务
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统
1.6.2服务响应
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统
1.6.3增值服务
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统 前100环管片免费服务，后续收费（500元人民币/小时） 一年内免费技术服务 前100环管片免费服务，后续收费（500元人民币/小时） 前100环管片免费服务，后续收费（500元人民币/小时） 前100环管片免费服务，后续收费（500元人民币/小时） 一年内免费技术服务 3～4天响应技术服务 12小时内响应服务 3～6天响应技术服务 3～4天响应技术服务 3～4天响应技术服务 不详 暂无 隧道精灵盾构施工测量解决方案 暂无 暂无 暂无 暂无 1.7价格
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统 210万元/套（最基本配置） 150万元/套（标准配置） 140万元/套（标准配置） 210万元/套（标准配置） 150万元/套（标准配置） 95万元/套（标准配置）
1.8市场（商务）
SLS-T 系统
MTG-T 系统
ROBOTEC 系统
ZED GLOBAL系统
PPS 系统
RMS-D 系统 国内代理商 厂家直销 国内代理商 国内代理商 国内代理商 厂家直销