【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道掘进作业领域，尤其涉及一种盾构机掘进误差补偿控制方法及系统。
技术介绍
1、隧道掘进施工是现代城市建设、地铁建设、铁路建设及其他地下工程的重要组成部分。在隧道掘进作业中，盾构机作为主要的施工设备，承担着开挖隧道、支护和衬砌等复杂任务。
2、目前，传统方法通常采用固定的掘进参数来控制盾构机的工作，但不同土层的硬度、湿度和岩石层的分布等因素，往往导致盾构机在掘进过程中无法适应土质变化，同时土质的变化直接影响刀具的磨损情况，而传统掘进方法无法实时调整工作参数来应对这些变化，因此，在遭遇土质变化时，盾构机容易出现掘进误差，进而影响隧道施工的精度和效率。
技术实现思路
1、本专利技术针对传统盾构机掘进控制方法缺乏动态调整机制，无法根据土质变化和刀具磨损情况快速针对性调整掘进控制参数，导致掘进精度不足、作业效率低下的技术问题，提供一种盾构机掘进误差补偿控制方法及系统来解决。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种盾构机掘进误差补偿控制方法，包括：在盾构机掘进施工过程中，通过声波勘测仪定点采集并记录隧道内的土质特征数据，获取历史时区的土质特征分布序列，并根据所述土质特征分布序列预测获取未来时区的预测土质特征分布序列；通过传感器定点监测采集盾构机刀盘内若干个刀具的刀具状态信息，获取历史时区的刀具磨损分布序列，并根据所述刀具磨损分布序列预测获取未来时区的预测刀具磨损分布序列；对所述预测土质特征分布序列和
4、第二方面，本专利技术提供了一种盾构机掘进误差补偿控制系统，包括：预测土质特征分布序列获取单元，用于在盾构机掘进施工过程中，通过声波勘测仪定点采集并记录隧道内的土质特征数据，获取历史时区的土质特征分布序列，并根据所述土质特征分布序列预测获取未来时区的预测土质特征分布序列；预测刀具磨损分布序列获取单元，用于通过传感器定点监测采集盾构机刀盘内若干个刀具的刀具状态信息，获取历史时区的刀具磨损分布序列，并根据所述刀具磨损分布序列预测获取未来时区的预测刀具磨损分布序列；预测作业状态数据序列得到单元，用于对所述预测土质特征分布序列和预测刀具磨损分布序列进行时域对齐和切削区域映射对齐，整合得到预测作业状态数据序列，其中，按照刀具距离刀盘圆心的间隔进行切削区域映射对齐；掘进控制参数迭代优化单元，用于基于所述预测作业状态数据序列，以刀盘整体掘进作业误差最小为预期目标，对盾构机的掘进控制参数进行迭代优化分析，直至满足预定寻优规模，输出最优掘进参数序列，控制盾构机执行未来时区的隧道施工。
5、本专利技术的有益效果是：通过在盾构机掘进施工过程中，通过声波勘测仪定点采集并记录隧道内的土质特征数据，获取历史时区的土质特征分布序列，并根据所述土质特征分布序列预测获取未来时区的预测土质特征分布序列；另一方面通过传感器定点监测采集盾构机刀盘内若干个刀具的刀具状态信息，获取历史时区的刀具磨损分布序列，并根据所述刀具磨损分布序列预测获取未来时区的预测刀具磨损分布序列；接着对所述预测土质特征分布序列和预测刀具磨损分布序列进行时域对齐和切削区域映射对齐，整合得到预测作业状态数据序列，其中，按照刀具距离刀盘圆心的间隔进行切削区域映射对齐；进一步基于所述预测作业状态数据序列，以刀盘整体掘进作业误差最小为预期目标，对盾构机的掘进控制参数进行迭代优化分析，直至满足预定寻优规模，输出最优掘进参数序列；最后按照最优掘进参数序列控制盾构机执行未来时区的隧道施工；也就是说，通过引入基于实时监测与预测的动态调整机制，可以根据未来的土质变化和刀具磨损情况快速精准优化掘进控制参数，提高盾构机掘进控制的自动化和智能化，从而有效降低掘进作业误差，显著提高盾构机掘进过程中的精准度和作业效率，实现高效、精准的隧道施工。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，控制盾构机执行未来时区的隧道施工，包括：
3.根据权利要求1所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，通过声波勘测仪定点采集并记录隧道内的土质特征数据，获取历史时区的土质特征分布序列，并根据所述土质特征分布序列预测获取未来时区的预测土质特征分布序列，包括：
4.根据权利要求3所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，利用生成对抗网络构建土质特征变化预测模型，包括：
5.根据权利要求4所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，通过传感器定点监测采集盾构机刀盘内若干个刀具的刀具状态信息，获取历史时区的刀具磨损分布序列，并根据所述刀具磨损分布序列预测获取未来时区的预测刀具磨损分布序列，包括：
6.根据权利要求4所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，基于所述预测作业状态数据序列，以刀盘整体掘进作业误差最小为预期目标，对盾构机的掘进控制参数进行迭代优化分析，直至满足预定
7.根据权利要求6所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，基于所述第一预测土质特征分布和第一预测刀具磨损分布，以刀盘整体掘进作业误差最小为预期目标，对盾构机的掘进控制参数进行迭代优化分析，直至满足所述第一寻优规模，输出第一最优掘进参数，包括：
8.根据权利要求7所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，基于所述若干个作业适应度和若干个初始掘进控制参数，执行掘进控制参数的迭代优化分析，直至满足所述第一寻优规模，输出所述第一最优掘进参数，包括：
9.一种盾构机掘进误差补偿控制系统，其特征在于，用于实施权利要求1至8中任意一项所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法的步骤，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，控制盾构机执行未来时区的隧道施工，包括：
3.根据权利要求1所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，通过声波勘测仪定点采集并记录隧道内的土质特征数据，获取历史时区的土质特征分布序列，并根据所述土质特征分布序列预测获取未来时区的预测土质特征分布序列，包括：
4.根据权利要求3所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，利用生成对抗网络构建土质特征变化预测模型，包括：
5.根据权利要求4所述的一种盾构机掘进误差补偿控制方法，其特征在于，通过传感器定点监测采集盾构机刀盘内若干个刀具的刀具状态信息，获取历史时区的刀具磨损分布序列，并根据所述刀具磨损分布序列预测获取未来时区的预测刀具磨损分布序列，包括：
6.根据权利要求4所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：占凯航，赵佳虹，李志忠，刘纪宏，张东丹，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。