[发明专利]一种盾构机工作模式自动判别方法及盾构机

说明书

本发明提供了一种盾构机工作模式自动判别方法及盾构机，属于掘进设备检测技术领域。获取盾构机的刀盘转速，抓举头角度和抓举头压力，首先根据刀盘转速划分盾构机的工作模式，若刀盘转速大于设定的转速标准，则盾构机处于掘进模式；还根据抓举头角度和抓举头压力判断盾构机的工作模式，若抓举头角度大于设定的抓举头角度标准和或抓举头压力大于设定的抓举头压力标准，则盾构机处于管片拼装模式；若抓举头角度小于设定的抓举头角度标准和或抓举头压力小于设定的抓举头压力标准，则盾构机处于停机模式。通过不同的参数进行融合判断，降低了因单一传感器故障导致工作模式误判的风险，采用的掘进参数易于获取，方法易于实现。

技术领域

本发明涉及一种盾构机工作模式自动判别方法及盾构机，属于掘进设备检测技术领域。

背景技术

盾构机工作模式判别对于工作模式精准切换、指导新手主司机的操作控制、避免不必要的启停事故具有重要意义。现有盾构机工作模式判别大都依靠主司机的操作控制，设备自身不能识别当前状态和自主切换，不利于后续各个工序用时的智能计算。另一方面，盾构机施工过程中，受复杂工况条件的影响，用于监测油缸压力、位移的传感器出现故障不能正常工作，因此依靠单一参数来识别盾构机的工作模式，无法保障施工进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构机工作模式自动判别方法及盾构机，用于解决难以准确识别盾构机工作模式的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种盾构机工作模式自动判别方法，包括如下步骤：

1)获取盾构机的刀盘转速、抓举头角度、抓举头压力；

2)若刀盘转速大于第一设定值，则盾构机处于掘进模式；

3)在刀盘转速小于第一设定值时，若满足如下条件中的一个或者多个：抓举头角度大于第二设定值、抓举头压力大于第三设定值，则盾构机处于管片拼装模式；

在刀盘转速小于第一设定值时，若满足如下条件中的一个或者多个：抓举头角度小于第二设定值、抓举头压力小于第三设定值，则盾构机处于停机模式。

获取盾构机的刀盘转速，抓举头角度和抓举头压力，根据刀盘转速将盾构机的工作模式分为掘进模式和非掘进模式，若刀盘转速大于设定的转速标准，则盾构机处于掘进模式；在非掘进模式下，根据抓举头角度和抓举头压力判断盾构机的工作模式，若抓举头角度大于设定的抓举头角度标准和或抓举头压力大于设定的抓举头压力标准，则盾构机处于管片拼装模式；若抓举头角度小于设定的抓举头角度标准和或抓举头压力小于设定的抓举头压力标准，则盾构机处于停机模式。通过不同的参数进行融合判断，降低了因单一传感器故障导致工作模式误判的风险，采用的掘进参数易于获取，方法易于实现。

进一步地，在上述方法中，还获取盾构机的推进速度，步骤2)中，若刀盘转速大于第一设定值，且盾构机的推进速度大于0，则盾构机处于掘进模式。

考虑到盾构机的刀盘转速可能不准确，因此还采用盾构机的掘进速度增强判断的可靠性。

进一步地，在上述方法中，所述第一设定值为0.1rpm～0.2rpm，所述第二设定值为10°～30°，所述第三设定值为50Bar～80Bar。

进一步地，在上述方法中，还获取推进油缸的伸缩量；

盾构机处于管片拼装模式的条件还包括：存在推进油缸伸缩偏差量大于第四设定值；

盾构机处于停机模式的条件还包括：存在推进油缸伸缩偏差量小于第四设定值；

所述推进油缸伸缩偏差量为相邻的两组推进油缸的伸缩量的差值。

由于抓举头需要经常抓举管片，极易导致设置在抓举头上的传感器失灵或损坏，而且无法直观判断，盾构机推进油缸上设置的位移检测装置不易损坏，因此还采用盾构机推进油缸的伸缩量来增强判断的可靠性。