[發明專利]盾構機開艙換刀系統及其監控方法、裝置和存儲介質

在審

• 申請號: 202210466995.5
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114893196A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 葉理;徐光華;溫彥杰;程玉珊;陳和平;汪興浩;劉德斌;莊澤偉;武賢掌;龐杰;楊曼;徐怡君
• 申請（專利權）人: 粵水電軌道交通建設有限公司;廣東水電二局股份有限公司
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093;E21D9/08;E21F17/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭宏謀

本發明公開了一種盾構機開艙換刀系統，包括盾構機開艙換刀智能化一體設備、盾構機開艙換刀智能保壓系統和地面監控室；地面監控室設有多個網絡交換機；盾構機開艙換刀智能化一體設備與盾構機開艙換刀智能保壓系統連接；盾構機開艙換刀智能化一體設備和盾構機開艙換刀智能保壓系統通過網絡交換機與地面監控室連接；本發明能夠有效提高開艙作業的安全可靠性，有效提高工作效率，實現開艙作業自動化。地面監控室可遠程實時監控盾構機帶壓開艙換刀作業過程，從而能夠及時發現開艙作業過程中存在的問題并及時應對。本發明可廣泛應用于盾構機開艙作業技術領域。

技術領域

本發明涉及盾構機開艙作業技術領域，尤其是一種盾構機開艙換刀系統及其監控方法、裝置和存儲介質。

背景技術

盾構技術以其安全、快速、高效等優勢已成為重大交通等基礎設施建設中不可或缺的關鍵技術，尤其在大型穿江越海隧道建設中得到了廣泛應用。盾構掘進較長的距離后，其刀盤刀具將不可避免的產生磨損，尤其是在高磨蝕性地層，刀盤刀具的磨損情況更甚，此外，由于穿越的地層復雜多變，盾構不可避免地會遭遇被迫停機、開艙檢修等問題，因此選擇合適進艙方式和進艙時機對盾構進行檢修，對刀具進行檢查和更換已成了盾構隧道施工中一項無法回避的任務。

目前，關于帶壓開艙換刀主要做法是依托盾構機自帶的設備實現自動保壓功能，其主要存在以下問題:(1)自動保壓裝置位于人閘及盾體位置，在日常使用及拆裝機過程中，經常出現損壞，維修保養不到位現象，導致在使用性能不穩定。(2)在帶壓開艙換刀作業前，往往額外準備備用發電機、空壓機、自動保壓裝置等，以防帶壓過程中出現異常現象。(3)需派專人記錄空壓機啟停時間，加載及卸載時間，艙內壓力情況，記錄時間長且工作繁瑣。(4) 地面監控系統無法直觀地觀察各項監控數據，需到達開艙現場實際了解。(5)備用的帶壓開倉換刀設備(發電機、空壓機、保壓裝備)型號品牌多變，對操作人技能要求較高，如未經專業培訓，難于完成應急操作。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種盾構機開艙換刀系統及其監控方法、裝置和存儲介質。

本發明所采取的技術方案是：

一方面，本發明實施例包括一種盾構機開艙換刀系統，包括盾構機開艙換刀智能化一體設備、盾構機開艙換刀智能保壓系統和地面監控室；所述地面監控室設有多個網絡交換機；所述盾構機開艙換刀智能化一體設備與所述盾構機開艙換刀智能保壓系統連接；所述盾構機開艙換刀智能化一體設備和所述盾構機開艙換刀智能保壓系統通過所述網絡交換機與所述地面監控室連接；

所述盾構機開艙換刀智能化一體設備設有數據采集模塊，所述數據采集模塊用于采集壓力數據和有害氣體監控數據；并將采集得到的所述壓力數據和有害氣體監控數據傳輸至所述盾構機開艙換刀智能保壓系統；

所述盾構機開艙換刀智能保壓系統用于將接收到的所述壓力數據和有害氣體監控數據與設定值進行比較，并當檢測到所述壓力數據和/或有害氣體監控數據超過所述設定值時觸發警報信號；

所述地面監控室用于遠程實時監控盾構機帶壓開艙換刀作業過程。

進一步地，所述盾構機開艙換刀智能化一體設備設有氣體探測器和多個壓力傳感器，所述氣體探測器和多個所述壓力傳感器均與所述數據采集模塊連接。

進一步地，所述壓力數據包括空壓機壓力、人閘主倉壓力和人閘副倉壓力；多個所述壓力傳感器包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器；所述第一壓力傳感器用于測量所述空壓機壓力，所述第二壓力傳感器用于測量所述人閘主倉壓力，所述第三壓力傳感器用于測量所述人閘副倉壓力；所述氣體探測器用于測量所述有害氣體監控數據。