[發明專利]一種基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法有效
| 申請號： | 201911421797.1 | 申請日： | 2019-12-31 |
| 公開（公告）號： | CN111160571B | 公開（公告）日： | 2023-04-07 |
| 發明（設計）人： | 洪開榮;周振建;陳饋;李鳳遠;蘇文德;張合沛;彭正勇;張兵;許黎明;陳利杰;褚長海;高會中;許華國;任穎瑩;江南 | 申請（專利權）人： | 盾構及掘進技術國家重點實驗室;中鐵隧道局集團有限公司 |
| 主分類號： | G06N20/00 | 分類號： | G06N20/00;G06N3/006 |
| 代理公司： | 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149 | 代理人： | 靳錦;邊延松 |
| 地址： | 450000 河南省鄭州市河南*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 壓平 盾構 參數 數據 驅動 反演 地質 方法 | ||
1.一種基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法，其特征是，包括以下步驟：
提取土壓平衡盾構機的歷史運行數據集data，從歷史運行數據集data中提取正常掘進段的數據data1，并剔除異常值；
分別對數據data1中不同地質條件下的數據添加對應的標簽，篩選設備運行參數變量，構建新的數據集data2；
對數據集data2進行歸一化處理，形成數據集data3；
將數據集data3隨機劃分為訓練集和測試集，在訓練集上學習隨機森林模型，并在測試集上進行驗證，確定模型超參數；
提取土壓平衡盾構機的實時正常掘進段數據，根據學習的隨機森林模型的輸入參數篩選數據，代入學習的隨機森林模型，計算地質條件信息。
2.根據權利要求1所述的基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法，其特征是，
步驟（1-5）包括以下步驟：
（2-1）提取土壓平衡盾構機的實時運行參數；
（2-2）判斷是否為正常掘進段數據，若是正常掘進段數據，則根據學習的隨機森林模型的輸入參數篩選數據；若不是正常掘進段數據，則丟棄該數據；
（2-3）將篩選的數據代入學習的模型，計算地質條件信息。
3.根據權利要求1所述的基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法，其特征是，設備運行參數變量包括刀盤扭矩、總推進力、推進速度和貫入度。
4.根據權利要求1所述的基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法，其特征是，所述正常掘進段數據包括主動參數、被動參數、施工環號和采樣時刻。
5.根據權利要求2所述的基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法，其特征是，作為步驟（2-2）的替換，將隨機森林模型替換為k-means模型，根據k-means模型的輸入參數篩選數據。
6.根據權利要求1所述的基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法，其特征是，剔除異常值采用3σ原則。
7.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法，其特征是，包括土壓平衡盾構機、設于土壓平衡盾構機上的數據采集裝置、設于土壓平衡盾構機上的數據服務器和盾構大數據平臺，數據采集裝置與數據服務器電連接，數據服務器與盾構大數據平臺進行數據傳輸。
8.根據權利要求7所述的基于土壓平衡盾構機參數數據驅動反演地質的方法，其特征是，數據采集裝置包括若干個測量傳感器，各個測量傳感器均與數據服務器電連接。
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