中鐵隧道局集團有限公司;盾構及掘進技術國家重點實驗室;上海申鐵投資有限公司王凱獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中鐵隧道局集團有限公司;盾構及掘進技術國家重點實驗室;上海申鐵投資有限公司申請的專利一種智能盾構的控制系統及其控制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115506801B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202211131037.9,技術領域涉及:E21D9/093;該發明授權一種智能盾構的控制系統及其控制方法是由王凱;林強;姜文星;余鯨;趙旭;曾垂剛;王超峰;李鳳遠;周建軍;李治國;杜峰;李奇默;蔡駿;張合沛;秦銀平;陳瑞祥;張亞林;徐克洋;顏金澤;梅曉海;丁海玲;韓偉鋒;高會中;任穎瑩;江南;李叔敖;何蒙蒙設計研發完成,并于2022-09-16向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種智能盾構的控制系統及其控制方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種智能盾構的控制系統,包括PLC控制系統,邊緣計算終端設備以及云服務平臺,所述PLC控制系統分別與刀盤系統,推進系統,出渣系統,保壓系統以及盾構輔助系統的感知元件之間電連接;所述邊緣計算終端設備與所述PLC控制系統之間電連接,所述邊緣計算終端設備通過PLC控制系統采集數據并傳輸至云服務平臺中,所述邊緣計算終端對從PLC控制系統中采集到的參數進行計算并對PLC控制系統輸出指令,使得刀盤系統,推進系統,出渣系統,保壓系統以及盾構輔助系統執行動作。
本發明授權一種智能盾構的控制系統及其控制方法在權利要求書中公布了:1.一種智能盾構的控制方法,其是基于盾構智能控制系統實現的,所述盾構智能控制系統包括PLC控制系統,邊緣計算終端設備以及云服務平臺,其特征在于:所述PLC控制系統分別與刀盤系統,推進系統,出渣系統,保壓系統以及盾構輔助系統的感知元件之間電連接;所述邊緣計算終端設備與所述PLC控制系統之間電連接,所述邊緣計算終端設備通過PLC控制系統采集數據并傳輸至云服務平臺中,所述邊緣計算終端設備對從PLC控制系統中采集到的參數進行計算并對PLC控制系統輸出指令,使得刀盤系統,推進系統,出渣系統,保壓系統以及盾構輔助系統執行動作; 具體包括以下步驟: a、按隧道設計的線路,輸入擬定的隧道線路; b、按隧道地勘資料,錄入隧道線路各位置地勘資料; c、對刀盤面板磨損、刀具磨損及旋轉情況進行檢查,確認刀盤、刀具無異常,方可進入掘進; d、根據盾構當前線路位置地勘資料,判斷盾構所處地層,利用掘進控制程序推薦刀盤的初始轉速、推進速度,隨后根據刀具載荷感知元件獲取的載荷數據,出渣口位置視頻監控裝置或泥水處理站處視頻監控裝置經過邊緣計算終端設備使用CNN圖像識別算法進一步對地層進行識別,調整刀盤轉速和油缸推進速度推薦值,推薦值寫入PLC后刀盤系統和推進系統調整動作; e、盾構輔助系統的導向系統數據經PLC控制系統傳至邊緣計算終端設備,當前位置與擬定線路位置比較,經盾構軌跡控制算法計算,邊緣計算終端設備給出推進系統的各油缸分區壓力推薦值,推薦值寫入PLC后推進系統執行相應動作; f、邊緣計算終端設備根據當前位置信息結合錄入的地勘資料,計算當前位置支護壓力,推薦值寫入PLC后,PLC控制系統修改保壓系統壓力目標值進行壓力調整;壓力目標值=Pw+Ps=γw×Hw+K0×[γ-γw×Hw+H-Hw×γ];壓力目標值為開挖面前方某一深處水土壓力,單位kPa;Pw為地下水壓力,單位kPa;Ps為土體靜止側壓力,單位kPa;γw為水的重度;Hw為地下水高度;K0為靜止土壓力系數;γ為土的重度;H為計算點位高度; g、PLC控制系統中裝備運行狀態信息經過邊緣計算終端設備的通信模塊傳輸至云服務平臺,云服務平臺對裝備運行狀態信息進行大數據分析,輸出工程的進度信息、工程報表、相關參數的統計,同時盾構工程人員針對盾構運行參數設定預警,相關參數達到觸發條件可推送信息。
如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術,可聯系本專利的申請人或專利權人中鐵隧道局集團有限公司;盾構及掘進技術國家重點實驗室;上海申鐵投資有限公司,其通訊地址為:510000 廣東省廣州市南沙區明珠灣起步區工業四路西側自編2號;或者聯系龍圖騰網官方客服,聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。
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