[发明专利]一种根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法

权利要求书

1.一种根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.在TBM硬岩掘进机的刀盘后侧设置振动传感器及通讯处理模块；

S2.在TBM操作区设置数据接收模块及数据处理模块；

S3.设置振动传感器获取TBM硬岩掘进机刀盘工作状态的实时振动信息，并将实时振动信息通过通讯处理模块以及数据接收模块传递到数据处理模块；

S4.设置数据处理模块根据TBM硬岩掘进机刀盘的实时振动信息，反演出实时掘进处的地质信息并保存，再结合之前设定第一时间段内掘进的历史地质信息，预测设定第二时间段之后掌子面的地质信息；

S5.设置TBM硬岩掘进机根据预测的地质信息对掘进参数进行动态调整。

2.如权利要求1所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，步骤S1具体步骤如下：

S11.在TBM硬岩掘进机的刀盘后侧设置一个通讯处理模块和若干振动传感器；

S12.设置各振动传感器均匀设置在刀盘表面；

S13.设置各振动传感器与通讯处理模块连接。

3.如权利要求2所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，振动传感器的数量为五个，一个振动传感器设置在刀盘中心位置，设置四个振动传感器各自距离刀盘中心的位置大于刀盘半径的1/2，小于刀盘半径的3/4，且相邻振动传感器与刀盘中心的夹角等于90度。

4.如权利要求1所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，步骤S3中，设置数据接收模块通过无线接收数据处理模块发送的振动传感器采集的TBM掘进机刀盘的实时振动信息。

5.如权利要求1所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，步骤S1中振动传感器内设置有电池，用于对振动传感器供电。

6.如权利要求1所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，所述振动传感器包括加速度器单元和放大器单元。

7.如权利要求1所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，步骤S4中，振动信息包括振动频率和振动加速度；

步骤S4中，数据处理模块反演出实时掘进处的地质信息，并将地质信息可视化输出。

8.如权利要求7所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法， 其特征在于，步骤S4具体步骤如下：

S41.数据处理模块分析TBM硬岩掘进机刀盘的实时振动信息，判断振动加速度波形振幅是否超过设定阈值；

若是，进入步骤S42；

若否，进入步骤S43；

S42.数据处理模块判定TBM硬岩掘进机处于岩层交界处，进入步骤S44；

S43.数据处理模块判定TBM硬岩掘进机实时掘进处岩层性质单一，进入步骤S44；

S44.数据处理模块反演出TBM硬岩掘进机实时掘进处的地质信息；

S45.数据处理模块将反演出的实时掘进处的地质信息，结合之前设定第一时间段内掘进的历史地质信息，预测设定第二时间段之后掌子面的地质信息。

9.如权利要求1或8所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，数据处理模块反演出的TBM硬岩掘进机的实时掘进处的地质信息以及保存的历史地质信息可通过刀盘切削下来的渣土验证与确定。

10.如权利要求8所述的根据TBM自振信息识别地层并调整掘进参数的方法，其特征在于，步骤S5具体步骤如下：

S51.设置TBM硬岩掘进机判断是否处于岩层交界处；

若是，进入步骤S53；

若否，进入步骤S52；

S52.设置TBM硬岩掘进机判断岩石强度是否发生变化；

若否，设置TBM硬岩掘进机选择自动控制推力模式，掘进参数无需调整，返回步骤S3；

若是，设置TBM硬岩掘进机选择自动扭矩控制模式，调整推力，返回步骤S3；

S53.设置TBM硬岩掘进机选择手动模式，调整转速及推力。