[發(fā)明專利]用于工程機械的地質(zhì)硬度識別方法以及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011255138.8
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112446172A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黎偉福;邢柳;黃忠睿;何歡;張華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海中聯(lián)重科樁工機械有限公司;中聯(lián)重科股份有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N20/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發(fā)明實施例提供一種用于工程機械的地質(zhì)硬度識別方法。該方法包括：由邊緣端設(shè)備執(zhí)行：獲取設(shè)備實時運行參數(shù)以及經(jīng)過云端設(shè)備訓(xùn)練的地質(zhì)硬度識別模型；將設(shè)備實時運行參數(shù)輸入到地質(zhì)硬度識別模型，獲得下鉆過程標簽和地質(zhì)硬度標簽。還包括：由云端設(shè)備執(zhí)行：獲取離線測試報告，該離線測試報告包括地質(zhì)報告以及對應(yīng)所述地質(zhì)報告的設(shè)備運行參數(shù)；根據(jù)離線測試報告確定用于訓(xùn)練地質(zhì)硬度識別模型的樣本特征和樣本標簽；使用所述樣本特征和所述樣本標簽訓(xùn)練地質(zhì)硬度識別模型；將經(jīng)過訓(xùn)練的地質(zhì)硬度識別模型下發(fā)給邊緣端設(shè)備用于計算輸出地質(zhì)識別結(jié)果。通過云端模型訓(xùn)練?邊緣端模型的布局，使得模型不斷在云端迭代，提高模型的魯棒性和準確率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基礎(chǔ)施工技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種用于工程機械的地質(zhì)硬度識別方法以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

旋挖鉆機是基礎(chǔ)施工機械的一種，主要用來進行樁基施工，特別是在橋梁、高架和房屋地基的施工中應(yīng)用尤其廣泛。旋挖鉆機在旋挖過程中鉆頭在地面以下進行施工，操作機手無法實時觀察到施工的地質(zhì)情況。鑒于此，現(xiàn)有的一種施工方法是，在施工過程中操作機手根據(jù)操作經(jīng)驗和設(shè)備反饋的參數(shù)信息進行操作，故操作旋挖鉆機對于操作機手的經(jīng)驗和技術(shù)水平要求較高；除了操作經(jīng)驗外，操作機手還需要對鉆具、地層地質(zhì)和施工工藝都比較熟悉，在鉆進到對應(yīng)地質(zhì)的時候需要根據(jù)地質(zhì)情況選用對應(yīng)的鉆具。優(yōu)秀的操作機手能夠根據(jù)地質(zhì)情況選取對應(yīng)的鉆具和施工工法進行操作，不僅能夠提高施工效率，還能節(jié)約能耗。鑒于旋挖鉆機的操作對操作機手的要求較高，因此，人力成本也相應(yīng)較高。

另一種獲取地質(zhì)情況的方法為利用理論公式計算，即利用設(shè)備反饋的實時運行參數(shù)，通過理論公式計算當前地質(zhì)硬度。然而在實際施工過程中，上述數(shù)據(jù)的更新和計算是一個持續(xù)不斷的過程，但計算出的理論值為某個時刻的定量值；且下鉆過程因為操作機手施工工法、瞬時數(shù)據(jù)值變化都會影響到計算結(jié)果，計算結(jié)果變化幅度大，僅可以作為參考，而并不能用于連續(xù)準確地確認施工地質(zhì)。

為了降低對操作機手技能經(jīng)驗的要求，同時獲取更加準確的地質(zhì)硬度識別結(jié)果，亟需一種能夠自動識別地質(zhì)硬度的方法，以提高施工效率，實現(xiàn)施工智能化和便利化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種用于工程機械的地質(zhì)硬度識別方法以及系統(tǒng)，該方法通過機器學(xué)習(xí)算法提高地質(zhì)硬度識別的準確性，并通過云端模型訓(xùn)練-邊緣端模型預(yù)測的布局，使得模型不斷在云端迭代，提高模型的魯棒性和準確率，工程機械在進行旋挖作業(yè)時，操作機手能夠根據(jù)模型預(yù)測的地質(zhì)硬度標簽選取對應(yīng)的鉆具和施工工法進行操作，以提高施工效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種用于工程機械的地質(zhì)硬度識別方法，由邊緣端設(shè)備執(zhí)行，包括：獲取設(shè)備實時運行參數(shù)以及經(jīng)過云端設(shè)備訓(xùn)練的地質(zhì)硬度識別模型；將所述設(shè)備實時運行參數(shù)輸入到所述地質(zhì)硬度識別模型，獲得下鉆過程標簽和地質(zhì)硬度標簽。

可選的，所述將所述設(shè)備實時運行參數(shù)輸入到所述地質(zhì)硬度識別模型，獲得下鉆過程標簽和地質(zhì)硬度標簽，包括：對所述設(shè)備實時運行參數(shù)中的空值、無效值和異常值進行清洗；判斷清洗后的設(shè)備實時運行參數(shù)是否為掘進過程實時數(shù)據(jù)；若是，確定所述下鉆過程標簽為正在掘進，以及根據(jù)所述掘進過程實時數(shù)據(jù)確定所述地質(zhì)硬度標簽。

可選的，若判斷所述清洗后的設(shè)備實時運行參數(shù)是否為掘進過程實時數(shù)據(jù)的判斷結(jié)果為否，確定所述下鉆過程標簽為不在掘進。

可選的，還包括：將所述設(shè)備實時運行參數(shù)及其對應(yīng)的所述下鉆過程標簽和所述地質(zhì)硬度標簽上傳至所述云端設(shè)備，用于迭代訓(xùn)練所述地質(zhì)硬度識別模型。

可選的，還包括：將所述下鉆過程標簽和地質(zhì)硬度標簽發(fā)送給顯示屏用于向操作機手展示。