【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钻头裹泥状况检测的，尤其是一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法。
技术介绍
1、随着地下空间的开发利用，水下掘进施工越来越多，掘进器的钻头在掘进的过程中时常发生裹泥现象，即泥土和钻渣包裹钻头，使钻头的掘进能力降低，通常需要把掘进器提出水面重新清理钻头后再次放回水下继续施工。
2、因此，需要一种可以解决上述问题的应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，在钻杆上安装三维加速度感应器和声纳接受器，通过对比钻头在正常工作状态下的振动信号和水声信号来判断当前钻头是否裹泥。
2、本专利技术目的实现由以下技术方案完成：
3、一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于所述检测方法包括：
4、(s1)在水下掘进机的钻杆上安装三维加速度感应器和声纳接受器；记录所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述三维加速度感应器采集的振动信号数据和所述声纳接受器采集的水声信号数据；在所述水下掘进机的所述钻头进行钻挖时，实时记录所述三维加速度感应器采集的振动信号数据和所述声纳接受器采集的水声信号数据；
5、(s2)对比所述三维加速度感应器当前采集的振动信号数据与所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述三维加速度感应器采集的振动信号数据，确定两者的差值是否小于预设值，若否，则发出警报信号，说明此时所述钻
6、(s3)对比所述声纳接受器当前采集的水声信号数据与所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述声纳接受器采集的水声信号数据，确定两者的差值是否小于预设值，若否，则发出警报信号，说明此时所述钻头上裹泥，若是，则无警报信号发出，说明此时所述钻头上未裹泥。
7、所述声纳接受器通过支架固定在所述钻杆上。
8、所述三维加速度感应器和所述声纳接受器均分别通过数据线同控制器电连接，所述控制器通过数据线电连接于警报器。
9、在步骤s1中，所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述三维加速度感应器采集的振动信号数据和所述声纳接受器采集的水声信号数据的记录方法如下：对于振动信号，需记录所述三维加速度感应器在x、y、z三个方向加速度矢量和γ在60秒内的平均频率h、振幅a以及矢量和连续变化率θ；对于水声信号，需记录在60秒内经过傅里叶变换后的主频的频率h和平均功率w；当掘进地层地质条件发生变化、钻头更换或维修、泥浆配比调整、掘进机掘进速度调整时，应及时更新所述三维加速度感应器采集的振动信号数据和所述声纳接受器采集的水声信号数据。
10、在步骤s2中，所述三维加速度感应器当前采集的振动信号数据与所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述三维加速度感应器采集的振动信号数据的差值的预设值为10％。
11、在步骤s3中，所述声纳接受器当前采集的水声信号数据与所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述声纳接受器采集的水声信号数据的差值的预设值为10％。
12、本专利技术的优点是：方法简单，操作方便；在钻杆上安装三维加速度感应器和声纳接受器，通过对比钻头在正常工作状态下的振动信号和水声信号来判断当前钻头是否裹泥。
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1.一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于所述检测方法包括：
2.如权利要求1所述的一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于所述声纳接受器通过支架固定在所述钻杆上。
3.如权利要求1所述的一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于所述三维加速度感应器和所述声纳接受器均分别通过数据线同控制器电连接，所述控制器通过数据线电连接于警报器。
4.如权利要求1所述的一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于在步骤S1中，所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述三维加速度感应器采集的振动信号数据和所述声纳接受器采集的水声信号数据的记录方法如下：对于振动信号，需记录所述三维加速度感应器在x、y、z三个方向加速度矢量和γ在60秒内的平均频率h、振幅a以及矢量和连续变化率θ；对于水声信号，需记录在60秒内经过傅里叶变换后的主频的频率H和平均功率W；当掘进地层地质条件发生变化、钻头更换或维修、泥浆配比调整、掘进机掘进速度调整时，应及时更新所述三维加速度感应器采集的振动信号数据和所述声纳接受器采集
5.如权利要求4所述的一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于在步骤S2中，所述三维加速度感应器当前采集的振动信号数据与所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述三维加速度感应器采集的振动信号数据的差值的预设值为10％。
6.如权利要求5所述的一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于在步骤S3中，所述声纳接受器当前采集的水声信号数据与所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述声纳接受器采集的水声信号数据的差值的预设值为10％。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于所述检测方法包括：
2.如权利要求1所述的一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于所述声纳接受器通过支架固定在所述钻杆上。
3.如权利要求1所述的一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于所述三维加速度感应器和所述声纳接受器均分别通过数据线同控制器电连接，所述控制器通过数据线电连接于警报器。
4.如权利要求1所述的一种应用于水下掘进机的钻头裹泥状况综合检测方法，其特征在于在步骤s1中，所述水下掘进机的钻头在正常工作状态下所述三维加速度感应器采集的振动信号数据和所述声纳接受器采集的水声信号数据的记录方法如下：对于振动信号，需记录所述三维加速度感应器在x、y、z三个方向加速度矢量和γ在60秒内的平均频率h、振幅a以...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄昌富，刘洋，马磊，牛俊涛，
申请(专利权)人：中铁十五局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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