一种土压平衡盾构智能掘进辅助方法及系统

文档序号:41516776发布日期:2025-04-07 22:44阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,包括掘进参数实时转发系统、盾构施工智能计算后台以及数据大屏;其中:

2.根据权利要求1所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,所述掘进参数实时转发系统运行于盾构掘进项目的地面监控室,通过调用盾构机厂商提供的数据接口来以每秒一次的频率接收的工程信息和盾构机运行产生的掘进参数,并通过云端传输至所述智能掘进辅助系统后台。

3.根据权利要求2所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,所述工程信息包括盾构位置、工作状态和施工进度。

4.根据权利要求3所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,所述盾构施工智能计算后台包括用于导入工程资料的导入接口;

5.根据权利要求1所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,所述盾构施工智能计算后台包括自动化数据库搭建模块,其用于对掘进参数实时转发系统传输的数据和导入的工程资料进行清洗以自动识别并过滤异常数据点,并依据施工规范对清洗后的数据进行自动化存储和标准化处理,搭建标准化的盾构施工智能计算数据库以实现自动归类与匹配。

6.根据权利要求1所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,所述掌子面地层预测模型用于调取实时及历史的振动传感器数据、盾构掘进参数,进行标准化的滤波和分析操作,按每环作为数据库的一行的结构,构建一个作为模型输入的表格,随后通过调用基于svm算法构建的分类模型进行运算,实现盾构掘进掌子面所处地层实时预测;

7.根据权利要求6所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,所述工程基本信息模块用于通过调取实时盾构掘进参数进行分析,结合预先输入的工程基本信息,即可得到施工进度信息;

8.根据权利要求1所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,所述数据大屏包括八项可视化界面,分别为工程概况界面、地层信息展示与预测界面、辅助决策界面、地层超挖欠挖预测界面、姿态偏差展示与预测界面、数据管理界面、地表位移预测界面以及土仓压力预测界面。

9.根据权利要求8所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统,其特征在于,所述工程概况子界面用于展示当前工程概况,包括盾构机的工作状态和工作进度;所述地层信息展示与预测界面用于动态展示来自地勘资料的工程整体地质情况和隧道周边的地质状况,实时更新基于地勘资料的盾构所处位置的地层信息以及基于盾构掘进参数的掌子面地层类型预测结果,地层信息支持细部地层的缩放调整;所述辅助决策界面用于实时展示盾构掘进过程中重要掘进参数的当前值、设定值和建议值;所述地层超挖欠挖预测界面用于显示最近完成掘进的环的理论与预测出土量信息;所述姿态偏差展示与预测界面用于显示盾构掘进过程中的历史前盾与后盾姿态以及后续多环的预期姿态变化;所述数据管理界面用于允许用户查看某一特定环的掘进过程中多个掘进参数的历史变化情况,支持对各项掘进参数数据的追溯和分析;所述地表位移预测界面用于呈现地表沉降的预测结果以及地表沉降的实测值;所述土仓压力预测界面用于呈现土仓压力的预测结果以及土仓压力实测值。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的土压平衡盾构智能掘进辅助系统的土压平衡盾构智能掘进辅助方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:


技术总结
本发明公开了一种土压平衡盾构智能掘进辅助方法及系统,属于隧道工程技术领域。该系统包括:包括掘进参数实时转发系统、盾构施工智能计算后台以及数据大屏;该系统首先通过安装在施工现场的地面监控电脑中的掘进参数实时转发系统获取实时掘进参数,随后在盾构施工智能计算后台中结合预先导入以及传感器实时采集的地质参数、几何参数、震动参数、施工参数等,调用已经训练完成的各机器学习模型进行即时预测,得到各功能模块的结果数据,最后对结果进行可视化,通过数据大屏作为系统的主界面对计算结果、实时参数和施工基本信息等进行展示。

技术研发人员:陈仁朋,程红战,邹聂,杨子汉,张超,李凯,张旋
受保护的技术使用者:湖南大学
技术研发日:
技术公布日:2025/4/6
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