[發明專利]一種盾構刀具磨損實時監測系統及監測方法

在審

• 申請號: 201910383490.0
• 申請日: 2019-05-09
• 公開（公告）號: CN110017147A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 謝強;葉至盛;祝全兵;曹明偉;宋立平;張哲寧;楊軍;王波;周建輝;焦瑞鋒;李霄;聶華;楊春燦;黃超;張軍偉;曾旭濤;李翔
• 申請（專利權）人: 中國電建集團鐵路建設有限公司;中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司;中電建成都建設投資有限公司
• 主分類號: E21D9/087
• 分類號: E21D9/087;E21F17/18;G01B17/02
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

1.一種盾構刀具磨損實時監測系統，其特征是：包括超聲波側厚裝置(3)、掘進參數采集模塊(4)、磨損數據采集模塊(5)、數據處理模塊(6)、無線通信模塊(7)、上位機(8)和遠程監控模塊(11)；所述超聲波側厚裝置(3)固定安裝在切刀(1)、滾刀(2)側，按預定間隔時間測量切刀(1)和滾刀(2)實時刀具厚度；實時刀具厚度數據通過無線通信模塊(7)發送至磨損數據采集模塊(5)，由原始刀具厚度減去實時刀具厚度得到實時刀具磨損數據，同時由掘進參數采集模塊(4)采集動態掘進參數；實時刀具磨損數據、動態掘進參數由數據處理模塊(6)進行降噪處理后，按預定間隔時間由無線通信模塊(7)傳送至上位機(8)進行存儲和數據分析，實時刀具磨損數據和數據分析結果通過無線通信模塊(7)傳送至遠程監控模塊(11)，實現刀具磨損量的實時監測和預警。

2.如權利要求1所述的一種盾構刀具磨損實時監測系統，其特征是：所述上位機(8)由數據存儲模塊(9)和數據分析模塊(10)構成，數據存儲模塊(9)同步存儲刀具磨損數據、動態掘進參數，且通過數據分析模塊(10)進行回歸分析和磨損經驗公式計算，得出不同刀位磨損預測值、預測掘進速度-實際掘進速度偏差值。

3.如權利要求2所述的一種盾構刀具磨損實時監測系統，其特征是：所述遠程監控模塊(11)由顯示器(12)和磨損警示燈(13)構成，顯示器(12)顯示出實時刀具磨損數據、不同刀位磨損預測值和預測掘進速度-實際掘進速度偏差值圖，實現刀具磨損量的實時監測；當實時刀具磨損數據、刀位磨損預測值、預測掘進速度-實際掘進速度偏差值達到閾值時，顯示器(12)和磨損警示燈(13)同時發出報警指令。

4.采用如權利要求1至3任意一項所述一種盾構刀具磨損實時監測系統的監測方法，包括如下步驟：

①運行實時監測系統，由超聲波側厚裝置(3)采集實時刀具厚度數據，掘進參數采集模塊(4)采集動態掘進參數，實時刀具厚度數據通過無線通信模塊(7)發送至磨損數據采集模塊(5)得到刀具磨損數據，刀具磨損數據、動態掘進參數由數據處理模塊(6)進行降噪處理；

②數據處理，降噪處理后的刀具磨損數據、動態掘進參數通過無線通信模塊(7)傳送至上位機(8)，由數據存儲模塊(9)進行同步存儲，通過數據分析模塊(10)進行回歸分析和磨損經驗公式計算，得出不同刀位磨損預測值、預測掘進速度-實際掘進速度偏差值；

③數據傳送至遠程監控模塊(11)，在顯示器(12)顯示出實時刀具磨損數據、不同刀位磨損預測值和預測掘進速度-實際掘進速度偏差值圖，實現刀具磨損量的實時監測；

④當實時刀具磨損數據、刀位磨損預測值、預測掘進速度-實際掘進速度偏差值達到閾值，顯示器(12)和磨損警示燈(13)同時發出報警指令。