[发明专利]矩形盾构机土压平衡控制系统及其方法

权利要求书

1.一种矩形盾构机土压平衡控制系统，用以对配备双螺旋输送机的矩形盾构机进行土压平衡控制，其特征在于：包括了交互操作设备、计算机PLC主站、液压泵站和土压力传感器，所述计算机PLC主站与所述交互操作设备连接，所述土压力传感器设于盾构机的土仓，所述计算机PLC主站根据所述土压力传感器传输而来的数据通过所述液压泵站控制两个所述螺旋输送机的运作。 

2.如权利要求1所述的矩形盾构机土压平衡控制系统，其特征在于：还包括了电气控制柜，所述计算机PLC主站通过所述电气控制柜与所述液压泵站连接。 

3.如权利要求1所述的矩形盾构机土压平衡控制系统，其特征在于：所述液压泵站包括两个电机液压泵和两个液压比例阀，两个电机液压泵分别与所述两个所述液压比例阀连接，所述两个电机液压泵均与所述计算机PLC主站连接，所述两个液压比例阀分别与两个所述螺旋输送机连接。 

4.如权利要求1所述的矩形盾构机土压平衡控制系统，其特征在于：还包括了计算机PLC从站，设于盾构机的推进千斤顶上的行程速度传感器以及设于所述螺旋输送机上的转速传感器，所述行程速度传感器和转速传感器均通过所述计算机PLC从站与所述计算机PLC主站连接。 

5.如权利要求1所述的矩形盾构机土压平衡控制系统，其特征在于：还包括设于地面上用以检测沉降状况的全站仪设备，所述全站仪设备与所述计算机PLC主站连接。 

6.如权利要求1所述的矩形盾构机土压平衡控制系统，其特征在于：所述交互操作设备包括操作台和触摸屏。 

7.一种矩形盾构机土压平衡控制方法，其特征在于：采用了如权利要求1至6任意之一所述的矩形盾构机土压平衡控制系统，还提供了设于盾构机的推进千斤顶上的行程速度传感器、设于所述螺旋输送机上的转速传感器以及设于地面上用以检测沉降状况的全站仪设备； 

首先，先设定土压的目标值，在掘进过程中，所述计算机PLC主站根据所述土压力传感器、行程速度传感器、转速传感器和全站仪设备传输而来的数据计算出土仓的土压检测值与土压的目标值之间的差值； 

当所述土压力传感器检测到土仓内的土压检测值大于目标值时，则通过所述计算机PLC主站加大所述螺旋输送机的转速，直至土仓内的土压检测值达到目标值；当所述土压传感器检测到土仓内的土压检测值小于目标值时，则通过所述计算机PLC主站减小所述螺旋输送机的转速，直至土仓内的土压检测值达到目标值。 

8.如权利要求7所述的矩形盾构机土压平衡控制方法，其特征在于：在加大或减小所述螺旋输送机的转速时，操作人员在所述交互操作设备上实施操作，通过所述计算机PLC主站分别手动控制两个所述螺旋输送机的转速。 

9.如权利要求7所述的矩形盾构机土压平衡控制方法，其特征在于：在加大或减小所述螺旋输送机的转速时，所述计算机PLC主站自动根据所述土压力传感器、行程速度传感器、转速传感器和全站仪设备传输而来的数据分别自动控制两个所述螺旋输送机的转速。 

10.如权利要求9所述的矩形盾构机土压平衡控制方法，其特征在于：在自动控制的过程中，所述计算机PLC主站还根据预设的PID算法以及操作人员输入的PID参数进行转速控制命令的自动生成。