TBM智能施工掌子面分析系統(tǒng)
項目背景
隨著國內(nèi)外TBM廣泛應(yīng)用,，TBM的設(shè)計和施工技術(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，嚴重的甚至?xí)⒄`工期和產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失,，故對TBM施工過程中的特殊地質(zhì)狀況進行預(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,，并通過計算機軟件進行處理,，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,、上位機及算法軟件平臺四部分組成。
技術(shù)指標
（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)無故障工作時間≥90天；
（5）前端模塊防護等級：IP67,；
（6）無線傳輸速率：6Mb/s,。
上位機及軟件平臺
（1）接收TBM開始測量時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)換為圓形圖像并進行畸變糾正,；
（3）計算出裂隙分布,、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。
實驗條件
下圖實驗平臺位于延慶康莊鎮(zhèn),，可模擬直徑1000-14000mm的旋轉(zhuǎn)運動,，電機驅(qū)動，最大線速度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。該實驗平臺為掌子面分析系統(tǒng)的研發(fā)提供實踐依據(jù)。
應(yīng)用領(lǐng)域
主要用于TBM智能施工,。
