基于土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统的制作方法

本发明涉及土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统技术领域，尤其涉及基于土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统。

背景技术：

盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。盾构的施工法是掘进机在掘进的同时构建（铺设）隧道之“盾”（指支撑性管片），它区别于敞开式施工法。国际上，广义盾构机也可以用于岩石地层，只是区别于敞开式（非盾构法）隧道掘进机。而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为（狭义）盾构机，将用于岩石地层的称为（狭义）tbm。盾构机根据工作原理一般分为手掘式盾构，挤压式盾构，半机械式盾构（局部气压、全局气压），机械式盾构（开胸式切削盾构，气压式盾构，泥水加压盾构，土压平衡盾构，混合型盾构，异型盾构）。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统，包括传感器子系统、控制与数据传输子系统和标准信号输出系统，其特征在于，所述传感器子系统通过刀梁内的防护，及信号接收处理模块组成，保证传感器不被损坏且信号通讯良好；传输子系统通过滑环来实现；

具体监测步骤如下：

测量开始，首先plc与接收仪器与放大器通讯连接，然后再供电系统的连接，连接完成后开始检测连接是否完成，对连接回路进行自检，如果没有连接完成，则将信息反馈给组态软件报警，工作人员根据信息对连接回路进行排查，实现连接回路的连接成功，连接成功后，放大器接收并发送信号，接收器接收信号并传至plc，磨损量实施显示在上位机上，测量结束。

优选的，刀梁内布钢管并在钢管两头走线部分采用液压管进行连接，实现线路在刀盘内不外露，完全防护。

优选的，采用刮刀或撕裂刀可拆卸方式安装，在传感器底部出线位置设置一对航空插座，并对这部分裸露的部分进行结构上的防护改进，并采用螺栓固定方式固定，便于在后期检测到刀具需要更换时，可快速更换刀具。

优选的，采用放大器放置刀梁内，可接收多路传感器信号，并采用485串口通讯；这样可以避免多路传感器线从土仓经回转中心至盾体接收仪器；且回转中心预留不出很大的孔走多路传感器线。

优选的，所述标准信号输出系统由接收模块输出的12路标准电流信号，输入到上位机，以实时显示刀具磨损量。

优选的，采用导电滑环解决刀盘360度无限制旋转的供电和通讯问题，能更好的传输动力和信号，供电和传输信号在滑环内集中，完全能避免动力和信号间、信号与信号间的干扰问题，且能防止外界对滑环内部的电磁干扰。

与现有技术相比，本发明的有益效果是通过：刀梁内布钢管并在钢管两头走线部分采用液压管进行连接，实现线路在刀盘内不外露，完全防护；采用刮刀或撕裂刀可拆卸方式安装，在传感器底部出线位置设置一对航空插座，并对这部分裸露的部分进行结构上的防护改进，并采用螺栓固定方式固定，便于在后期检测到刀具需要更换时，可快速更换刀具；采用放大器放置刀梁内，可接收多路传感器信号，并采用485串口通讯；这样可以避免多路传感器线从土仓经回转中心至盾体接收仪器；且回转中心预留不出很大的孔走多路传感器线；采用导电滑环解决刀盘360度无限制旋转的供电和通讯问题，能更好的传输动力和信号，供电和传输信号在滑环内集中，完全能避免动力和信号间、信号与信号间的干扰问题，且能防止外界对滑环内部的电磁干扰；本发明设计巧妙，结构合理，测量方法合理，适合推广。

附图说明

图1为本发明提出的基于土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统的原理框图；

图2为本发明提出的基于土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-2，基于土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统，包括传感器子系统、控制与数据传输子系统和标准信号输出系统，其特征在于，所述传感器子系统通过刀梁内的防护，及信号接收处理模块组成，保证传感器不被损坏且信号通讯良好；传输子系统通过滑环来实现；

具体监测步骤如下：

测量开始，首先plc与接收仪器与放大器通讯连接，然后再供电系统的连接，连接完成后开始检测连接是否完成，对连接回路进行自检，如果没有连接完成，则将信息反馈给组态软件报警，工作人员根据信息对连接回路进行排查，实现连接回路的连接成功，连接成功后，放大器接收并发送信号，接收器接收信号并传至plc，磨损量实施显示在上位机上，测量结束。

本发明中，刀梁内布钢管并在钢管两头走线部分采用液压管进行连接，实现线路在刀盘内不外露，完全防护。

本发明中，采用刮刀或撕裂刀可拆卸方式安装，在传感器底部出线位置设置一对航空插座，并对这部分裸露的部分进行结构上的防护改进，并采用螺栓固定方式固定，便于在后期检测到刀具需要更换时，可快速更换刀具。

本发明中，采用放大器放置刀梁内，可接收多路传感器信号，并采用485串口通讯；这样可以避免多路传感器线从土仓经回转中心至盾体接收仪器；且回转中心预留不出很大的孔走多路传感器线。

本发明中，所述标准信号输出系统由接收模块输出的12路标准电流信号，输入到上位机，以实时显示刀具磨损量。

本发明中，采用导电滑环解决刀盘360度无限制旋转的供电和通讯问题，能更好的传输动力和信号，供电和传输信号在滑环内集中，完全能避免动力和信号间、信号与信号间的干扰问题，且能防止外界对滑环内部的电磁干扰。

本发明在使用时，刀梁内布钢管并在钢管两头走线部分采用液压管进行连接，实现线路在刀盘内不外露，完全防护；采用刮刀或撕裂刀可拆卸方式安装，在传感器底部出线位置设置一对航空插座，并对这部分裸露的部分进行结构上的防护改进，并采用螺栓固定方式固定，便于在后期检测到刀具需要更换时，可快速更换刀具；采用放大器放置刀梁内，可接收多路传感器信号，并采用485串口通讯；这样可以避免多路传感器线从土仓经回转中心至盾体接收仪器；且回转中心预留不出很大的孔走多路传感器线；采用导电滑环解决刀盘360度无限制旋转的供电和通讯问题，能更好的传输动力和信号，供电和传输信号在滑环内集中，完全能避免动力和信号间、信号与信号间的干扰问题，且能防止外界对滑环内部的电磁干扰；本发明设计巧妙，结构合理，测量方法合理，适合推广。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了基于土压盾构撕裂刀磨损实时监测系统，包括传感器子系统、控制与数据传输子系统和标准信号输出系统，其特征在于，所述传感器子系统通过刀梁内的防护，及信号接收处理模块组成；传输子系统通过滑环来实现；具体监测步骤如下：测量开始，首先PLC与接收仪器与放大器通讯连接，然后再供电系统的连接，连接完成后开始检测连接是否完成，对连接回路进行自检，如果没有连接完成，则将信息反馈给组态软件报警，工作人员根据信息对连接回路进行排查，实现连接回路的连接成功，连接成功后，放大器接收并发送信号，接收器接收信号并传至PLC，磨损量实施显示在上位机上，测量结束。本发明设计巧妙，结构合理，测量方法合理，适合推广。

技术研发人员：张世展;孙伟;林福龙;魏晓龙;路亚缇;王红兵;刘羡伦
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团盾构再制造有限公司
技术研发日：2018.08.16
技术公布日：2019.01.04