盾构机主驱动系统的齿轮监测方法、装置及系统制造方法及图纸

本申请提供了一种盾构机主驱动系统的齿轮监测方法、装置及系统，该方法包括：获取待监测齿轮图像并确定该齿轮图像在目标主驱动系统的齿轮表面对应的待监测位置；根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果；所述预设的故障识别模型为应用卷积神经网络模型、多个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果预先训练得到的。本申请能够实现对盾构机主驱动系统内部结构的监测，监测过程准确且高效，进而能够提高主驱动系统运行的安全性。提高主驱动系统运行的安全性。提高主驱动系统运行的安全性。

【技术实现步骤摘要】
盾构机主驱动系统的齿轮监测方法、装置及系统


[0001]本申请涉及在线监测
，尤其涉及一种盾构机主驱动系统的齿轮监测方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]盾构机工作环境恶劣，主驱动系统作为盾构机的核心部件，受力情况复杂，一旦发生故障，由于地下空间作业，空间狭小，维修成本高昂；而主驱动系统中，主轴承的大齿圈及减速机小齿轮最容易发生磨损、裂纹等失效问题，主驱动系统的早期失效如果不能及时发现，很容易发生扩展最终造成剥落、断齿等严重故障。因此，建立实时监测主驱动系统的大小齿轮状态，并对其进行实时分析和故障诊断十分有必要。
[0003]在现有技术中，通常通过使用传感器监测轴承内外圈之间或轴承与大法兰之间位移量大小，从而监测轴向游隙是否超标，来判断主轴承是否磨损严重，对主轴承故障进行提前预测，实现磨损监测或负载测量，以实现盾构机主驱动系统的齿轮监测；传感器监测轴承游隙和磨损量，由于传感器监测范围的限制，轴承在其他位置存在磨损时，也不会直观的表现在游隙上面，影响监测结果的准确性，同时，难以实现在主驱动系统运行过程中的实时监测。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的至少一个问题，本申请提出了一种盾构机主驱动系统的齿轮监测方法、装置及系统，能够实现对盾构机主驱动系统内部结构的监测，监测过程准确且高效，进而能够提高主驱动系统运行的安全性。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本申请提供一种盾构机主驱动系统的齿轮监测方法，包括：
[0007]获取待监测齿轮图像并确定该齿轮图像在目标主驱动系统的齿轮表面对应的待监测位置；
[0008]根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果；所述预设的故障识别模型为应用卷积神经网络模型、多个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果预先训练得到的。
[0009]进一步地，所述获取待监测齿轮图像并确定该齿轮图像在目标主驱动系统的齿轮表面对应的待监测位置，包括：
[0010]获取设置在所述目标主驱动系统内的摄像头的位置信息、该摄像头采集的待监测齿轮图像及其对应的图像采集时间；
[0011]根据所述位置信息和图像采集时间，确定所述待监测位置。
[0012]进一步地，所述齿轮表面为所述目标主驱动系统的主轴承齿圈表面和/或减速机小齿轮表面。
[0013]进一步地，在所述根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待
监测位置的故障识别结果之前，还包括：
[0014]获取多个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果；
[0015]应用各个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果对卷积神经网络模型进行训练，得到所述故障识别模型。
[0016]进一步地，所述根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果，包括：
[0017]对所述待监测齿轮图像进行预处理；
[0018]对预处理后的待监测齿轮图像进行图像截取；
[0019]根据图像截取得到后的图像和所述预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果。
[0020]第二方面，本申请提供一种盾构机主驱动系统的齿轮监测装置，包括：
[0021]第一获取模块，用于获取待监测齿轮图像并确定该齿轮图像在目标主驱动系统的齿轮表面对应的待监测位置；
[0022]识别模块，用于根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果；所述预设的故障识别模型为应用卷积神经网络模型、多个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果预先训练得到的。
[0023]进一步地，所述获取模块，还包括：
[0024]获取单元，用于获取设置在所述目标主驱动系统内的摄像头的位置信息、该摄像头采集的待监测齿轮图像及其对应的图像采集时间；
[0025]确定单元，用于根据所述位置信息和图像采集时间，确定所述待监测位置。
[0026]第三方面，本申请提供一种盾构机主驱动系统的齿轮监测系统，包括：
[0027]盾构机主驱动系统、设置在该盾构机主驱动系统内的摄像头模块以及所述的盾构机主驱动系统的齿轮监测装置；
[0028]所述盾构机主驱动系统包括：主驱动大法兰、主轴承齿圈和减速机小齿轮，所述盾构机主驱动系统中的主驱动大法兰靠近小齿轮处开设有通孔；
[0029]所述摄像头模块包括：支撑杆和固定设置在支撑杆一端的摄像头，该支撑杆的另一端嵌入所述通孔中，所述摄像头用于采集所述主轴承齿圈表面和/或减速机小齿轮表面的图像；
[0030]所述摄像头和监测装置之间通信连接。
[0031]第四方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的盾构机主驱动系统的齿轮监测方法。
[0032]第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现所述的盾构机主驱动系统的齿轮监测方法。
[0033]由上述技术方案可知，本申请提供一种盾构机主驱动系统的齿轮监测方法、装置及系统。其中，该方法包括：获取待监测齿轮图像并确定该齿轮图像在目标主驱动系统的齿轮表面对应的待监测位置；根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果；所述预设的故障识别模型为应用卷积神经网络模型、多个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果预先训练得到的，能够实现对盾构机主驱动系
统内部结构的监测，监测过程准确且高效，进而能够提高主驱动系统运行的安全性；具体地，能够在线观察齿轮箱或驱动系统内部，实时观察齿轮状态；能够智能判断齿轮箱或驱动系统内部状态，是否出现裂纹、剥落和磨损等；能够判定齿圈是否可以继续使用，过程简洁且便捷，不需要停机和拆机，更节省费用和时间。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1是本申请实施例中盾构机主驱动系统的齿轮监测方法的流程示意图；
[0036]图2是本申请另一实施例中盾构机主驱动系统的齿轮监测方法的流程示意图；
[0037]图3是本申请实施例中盾构机主驱动系统的齿轮监测装置的结构示意图；
[0038]图4是本申请实施例中的盾构机主驱动系统的齿轮监测系统的结构示意图；
[0039]图5是本申请实施例中的盾构机主驱动系统的齿轮监测系统的结构示意图；
[0040]图6是本申请一种举例中的盾构机主驱动系统的齿轮监测系统的结构示意图；
[0041]图7为本申请实施例的电子设备的系统构成示意框图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构机主驱动系统的齿轮监测方法，其特征在于，包括：获取待监测齿轮图像并确定该齿轮图像在目标主驱动系统的齿轮表面对应的待监测位置；根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果；所述预设的故障识别模型为应用卷积神经网络模型、多个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果预先训练得到的。2.根据权利要求1所述的盾构机主驱动系统的齿轮监测方法，其特征在于，所述获取待监测齿轮图像并确定该齿轮图像在目标主驱动系统的齿轮表面对应的待监测位置，包括：获取设置在所述目标主驱动系统内的摄像头的位置信息、该摄像头采集的待监测齿轮图像及其对应的图像采集时间；根据所述位置信息和图像采集时间，确定所述待监测位置。3.根据权利要求1所述的盾构机主驱动系统的齿轮监测方法，其特征在于，所述齿轮表面为所述目标主驱动系统的主轴承齿圈表面和/或减速机小齿轮表面。4.根据权利要求1所述的盾构机主驱动系统的齿轮监测方法，其特征在于，在所述根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果之前，还包括：获取多个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果；应用各个历史齿轮图像及其各自对应的实际故障识别结果对卷积神经网络模型进行训练，得到所述故障识别模型。5.根据权利要求1所述的盾构机主驱动系统的齿轮监测方法，其特征在于，所述根据所述待监测齿轮图像和预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果，包括：对所述待监测齿轮图像进行预处理；对预处理后的待监测齿轮图像进行图像截取；根据图像截取得到后的图像和所述预设的故障识别模型，确定所述待监测位置的故障识别结果。6.一种盾构机主驱动系统的齿轮监...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建斌，王警卫，程永龙，刘玉龙，段红磊，郭利强，吴元科，王小刚，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：