TBM智能施工掌子面分析系統(tǒng)
項(xiàng)目背景
隨著國內(nèi)外TBM廣泛應(yīng)用，TBM的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)日趨完善和成熟,，TBM的智能化施工已經(jīng)逐漸成了當(dāng)代研究的主流方向,。目前,，掌子面的信息化工作國內(nèi)外還沒有人員在做，處于人工觀察并記錄狀態(tài),。
TBM的掘進(jìn)過程中,，會遇到各種復(fù)雜的地質(zhì)狀態(tài)，對于一些極端的地質(zhì)情況,，如斷層,、軟弱層、高應(yīng)力區(qū)域都會對TBM的施工造成影響,，嚴(yán)重的甚至?xí)⒄`工期和產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失,，故對TBM施工過程中的特殊地質(zhì)狀況進(jìn)行預(yù)警是有重大意義的。
玖瑞科技聯(lián)合北京工業(yè)大學(xué)研制一套有關(guān)TBM掌子面的輔助信息決策系統(tǒng),，能夠直觀清晰地觀察TBM掌子面的狀況,，并通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行處理，獲得超采,、滲漏水及巖體參數(shù)（節(jié)理間距,、角度等）和3D隧道地圖系統(tǒng)共同組成TBM輔助決策系統(tǒng)，提高掘進(jìn)效率,，降低采掘成本,。
系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)由傳感器、拍攝窗口自動開關(guān)裝置,、無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備,、上位機(jī)及算法軟件平臺四部分組成。
技術(shù)指標(biāo)
（1）刀盤距掌子面0.6-0.7m,，自動獲取分辨率1*1mm的圖像,；
（2）在10倍于刀盤旋轉(zhuǎn)一周時(shí)間內(nèi)將圖像傳送至控制室；
（3）電池供電,，一次充電可連續(xù)使用15天以上；
（4）系統(tǒng)無故障工作時(shí)間≥90天,；
（5）前端模塊防護(hù)等級：IP67,；
（6）無線傳輸速率：6Mb/s。
上位機(jī)及軟件平臺
（1）接收TBM開始測量時(shí)刀盤的角度位置信息和刀盤轉(zhuǎn)速信號；
（2）將矩形圖像轉(zhuǎn)換為圓形圖像并進(jìn)行畸變糾正,；
（3）計(jì)算出裂隙分布,、節(jié)理寬度及角度等巖石信息；
（4）模式識別巖石類別,；
（5）三維重構(gòu)及展現(xiàn),；
（6）分析預(yù)警，提出施工建議,；
（7）TBM全生命周期使用,；
（8）IP65。
實(shí)驗(yàn)條件
下圖實(shí)驗(yàn)平臺位于延慶康莊鎮(zhèn),，可模擬直徑1000-14000mm的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,，電機(jī)驅(qū)動，******線速度3m/s,，垂直偏移量小于5mm,，可模擬物距200-1500mm情況清晰的大視角及普通視角圖像的獲取。該實(shí)驗(yàn)平臺為掌子面分析系統(tǒng)的研發(fā)提供實(shí)踐依據(jù),。
應(yīng)用領(lǐng)域
主要用于TBM智能施工,。
