CN106990441B - 隧道掘进机搭载激发极化超前探测电极伸缩监测保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，包括设置于电极外侧的电极伸缩长度监测单元、电极伸缩过程保护单元，电极伸缩过程保护单元包括启合保护模块、磁性闭合密封模块以及弹性传动模块，启合保护模块外套于电极端部且具有开合口，启合保护模块外侧设置有磁性闭合密封模块以及弹性传动模块，通过弹性传动模块保证启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服磁性闭合密封模块的磁力使启合保护模块打开，使电极突出于启合保护模块；电极伸缩长度监测单元包括与电极前部的前端接触判识模块和设置于电极杆尾部的后端长度追踪模块实现对电极伸缩长度进行实时监控。

Description

隧道掘进机搭载激发极化超前探测电极伸缩监测保护系统

技术领域

本发明涉及一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统。

背景技术

近年来，隧道施工中采用隧道掘进机机械施工的比例越来越高，隧道掘进机是利用回转刀具开挖，同时破碎洞内围岩及掘进，形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。然而由于地下地质条件复杂，隧道掘进机在掘进过程中很容易因地下各种不良地质灾害而造成时间、财产乃至人员的损失。为此，目前，一种新型的激发极化发超前预报系统已经搭载于国产隧道掘进机上，这种激发极化系统在隧道掘进机主体的刀盘上设有多个供电和测量电极舱，电极在进行激发极化法预报时从刀盘中伸出，与掌子面接触，形成闭合回路，进行掌子面前方不良地质的探测工作。

然而，在实际应用过程中，测量电极的使用存以下问题：

隧道掘进机搭载的激发极化电极必须与掌子面进行良好接触，而在工程使用中往往由于掌子面不平整性导致掌子面与刀盘距离随电极位置的变化而变化，即不同的电极伸出长度要求是不同的。如果伸出长度过长，由于刀盘与掌子面距离很难改变且小于伸出长度，势必会造成电极轴向应力过大而造成电极的损坏，影响隧道掘进机隧道施工效率，而如果伸出长度不够，电极没有接触掌子面，就无法测得原始数据。此外，激发极化法探测完成后，测量电极必须保证完全回收，如果因不知情导致在测量电极仍部分伸出的情况下进行掘进，会导致测量电极因其与掌子面的巨大切向摩擦力的导致电极损坏。传统的激发极化法没有明确的方法来保证电极与前方掌子面有效的接触以及电极回收完全，只能凭借电极舱监控或者亲自到前方掌子面查看，不仅使激发极化法的探测结果准确性降低，而且费时费力，工作效率低，也可能对技术员的人身安全造成威胁。

目前的隧道掘进机搭载的激发极化超前地质预报方案，在电极伸出电极舱外时，电极头是裸露在外的，缺少一定的保护措施，而由于隧道掘进机开挖面附近围岩还没有进行衬砌处理，小型落石、塌方、突水突泥、高应力区的小型岩爆等常见现象很容易在电极伸出时造成电极的损坏，延误施工进度。

隧道掘进机刀盘是一个相对封闭的金属壳体空间，无线信号难以从中传出，阻隔了刀盘与护盾之间的信号传输。通常的无线传输无法满足隧道掘进机掘进机刀盘上的测量电极及传感器与主控室之间的信号传输，而传统的电缆传输占用空间大，且在工程应用中发现线缆容易因隧道掘进机掘进过程中刀盘旋转而扭断。

因此，本发明设计了一种隧道掘进机搭载的激发极化超前地质预报电极的伸缩长度监测与保护系统，以满足隧道掘进机施工激发极化法对电极的特殊要求。本发明着力要实现电极伸缩长度信号采集问题，使隧道掘进机驾驶人员能够对电极伸缩过程进行实时检测；实现电极伸缩长度信号从封闭的刀盘内传到刀盘外，实现信号的正常传输；实现对电极的保护，减少电极损坏的发生。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，本发明通过电极伸缩长度监测单元、电极伸缩过程保护单元以及信号处理与传输单元实现电极的伸缩长度检测、保护以及测量信号的传输。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，包括设置于电极外侧的电极伸缩长度监测单元、电极伸缩过程保护单元，以及接收监测单元传输信号的信号处理与传输单元，所述电极伸缩过程保护单元包括启合保护模块、磁性闭合密封模块以及弹性传动模块，所述启合保护模块外套于电极端部且具有开合口，启合保护模块外侧设置有磁性闭合密封模块以及弹性传动模块，通过弹性传动模块保证启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服磁性闭合密封模块的磁力使启合保护模块打开，使电极突出于启合保护模块；

所述电极伸缩长度监测单元包括与电极前部的前端接触判识模块和设置于电极杆尾部的后端长度追踪模块实现对电极伸缩长度进行实时监控。

所述前端接触判识模块采用半导体压阻型压力智能传感器信号通过安装在电极杆上的系统信号处理模块进行信号处理，压力传感器布置在电极前面的一侧,与电极头平行，保证能够共同接触掌子面。

所述后端长度追踪模块包括安装在电极杆尾部的无线光敏传感器信号与安装在液压管底部的红激光发射装置。

进一步的，红激光发射装置发射红激光穿透液压管中的油体，被安装在电极杆尾部的无线光敏传感器所接收，通过光强的减弱测定电极杆伸缩长度，并给出了光敏传感器接收点光强与电极杆伸缩长度的函数关系。

所述前端接触判识模块和后端长度追踪模块的采集信息传输给信号处理与传输单元。

所述启合保护模块为一可开合的圆锥型保护壳，锥底与伸缩杆外壳相连接将上述前端接触判识模块与激发极化电极同时包含在保护壳中，圆锥型保护壳分成四个相同的锥形曲面，为保证锥形启合保护模块正常情况下处于闭合状态，利用磁性闭合密封模块和弹性传动模块进行控制。

启合保护模块设计成锥形，能够更好地进行闭合操作，同时在结束到掌子面后，也能在较小的压力下进行了开合。

当然，本领域技术人员在本发明的工作原理的启示下，可以将其设计成其他形状，如球状、圆台等形状，但是其均属于本领域惯常替换手段，不需要付出创造性的劳动，理应属于本发明的保护范围。

所述磁性密封模块包括设在在启合保护模块边缘上的若干磁条和安装在边缘外侧的密封圈，通过磁条的彼此之间的磁力保证启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服磁力使锥型保护模块打开，退到电极后方，通过密封圈保证锥型启合保护模块在闭合的时候起到防渣防尘的作用。

所述弹性传动模块包括弹性件和限位件，所述弹性件的两端分别设置于启合保护模块内部的顶端和底端，所述启合保护模块的底部装有限位件以保证启合保护模块沿其延伸平面滑动。通过弹性传动模块弹性件的弹力保证启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服弹性件作用力使启合保护模块打开，退到电极后方。

由于电极留给保护单元的空间较小，仅能容纳一个弹性件和小型导轨限位件。若仅用弹性传动模块，很容易由于掌子面不平整造成保护壳受力不均匀，进而造成保护壳卡壳。而仅用磁性密封模块，虽能保持保护壳的受力均匀性，但磁条的力不能使保护壳沿限位件恢复闭合状态。故而采用两者结合实现启合保护模块的开合。

所述信号处理与传输单元包括系统信号处理模块和电磁感应信号传输模块，分别被配置为对工作启停的控制，以及电磁感应信号的采集和处理，解决了将信号从封闭刀盘传递到主控室的问题。

所述系统信号处理模块位于电极杆上，由信号处理装置和无线信号发射装置组成，将来自前端接触判识模块和后端长度追踪模块的信号进行初步处理，整合为无线信号发送到位于刀盘内的电磁感应信号传输模块。

所述系统信号处理模块接收来自电磁感应信号传输模块的信号，对前端接触判识模块和后端长度追踪模块的启停进行控制，测量电极伸缩过程中，系统信号处理模块能够对初步处理的信号分析，如果分析结果为电极伸缩出现卡壳等故障现象，便向电磁感应信号传输模块发射警报信号。

所述电极端部设置有压力传感器，在压力到达电极与掌子面接触良好的阈值时，系统信号处理模块发出停止伸缩信号；在压力到达电极即将破坏时的阈值时，信号处理模块发出损坏警报信号。

所述电磁感应信息传输模块设置于刀盘外侧与护盾相对应的两个表面上，在对应两个表面固定两个线圈系统，刀盘外侧表面线圈系统的位于刀盘内表面的部分接收来自系统信号处理模块的无线信号，并产生变化电流信号，护盾表面的线圈系统通过电磁感应接受到信号后，将信号以电磁波形式传递到主控室。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明采用电极杆前端压力传感器和后端光敏传感器组成的电极伸缩长度监测单元，能够准确判断电极与掌子面接触良好与否及准确获得电极伸缩位置的信息，从而保证测量电极采集的信号的质量，避免电极杆不必要的损坏；同时后端长度追踪模块采用的光敏传感器灵敏度高，在伸缩长度范围内光线强度衰减曲线平滑，具有很强的适用性。

(2)本发明利用电极伸缩过程保护单元能够实现对电极和传感器的有效保护，使电极和传感器能够正常工作，并且能够避免频繁更换电极和传感器，有利于节省材料，提高探测结果的准确性，降低工程成本。

(3)本发明的传感器与系统信号处理模块在一起，能够减少原始信号的传输量，并可实现局部自启动。同时，信号处理与传输单元可实现双向信息传递，保证可以顺利地进行传感器信号的发射和接收。

(4)本发明的电极伸缩过程保护单元的保护壳与电极杆外壳连接，形成相对封闭的环境，从一定程度上降低外界对系统信号处理模块无线信号传输的干扰，采用电磁感应的方式将信号从封闭刀盘传出，解除了无线信号传输的限制；

(5)通过压力传感器与光敏传感器共同实现了对电极伸缩长度的实时追踪，从而避免传统通过监控或人员亲自查看等费时、不精确又存在一定危险的对电极伸缩判断方法。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明在隧道掘进机上布置的位置效果图

图2(a)是本发明的结构示意图；

图2(b)是本发明的电极的工作状态示意图；

图3是本发明的电极伸缩过程保护单元示意图；

图4是电极伸缩长度监测单元示意图；

图5是本发明的光敏传感器接收点光强与电极杆伸缩距离的函数关系示意图；

其中，1.护盾 2.刀盘 3.电极 4.线圈系统无线接收器 5.线圈系统 6.电磁波无线传输装置 7.测量电极 8.压力传感器 9.液压系统 10.红激光发射装置 11.光敏传感器12.系统信号处理模块 13.信号处理整合装置 14.无线信号发射装置 15.锥形保护壳 16.限位圆箍 17.橡胶密封圈 18.磁条 19.弹性传动模块。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

一种隧道掘进机搭载的激发极化超前地质预报电极的伸缩长度监测与保护系统，该系统由电极伸缩长度监测单元、电极伸缩过程保护单元以及信号处理与传输单元组成。该系统的电极伸缩长度监测单元采用前端接触判识模块和后端长度追踪模块实现对电极伸缩长度进行实时监控；该系统的电极伸缩过程保护单元采用锥形启合保护模块、磁性闭合密封模块以及弹性传动模块实现对传感器和电极的保护；该系统的信号处理与传输单元采用系统信号处理模块和电磁感应信号传输模块实现对工作启停的控制，信号的采集和处理，解决了将信号从封闭刀盘传递到主控室的问题。

所述电极伸缩长度监测单元由前端接触判识模块和后端长度追踪模块组成。

所述前端接触判识模块采用半导体压阻型压力智能传感器信号通过安装在电极杆上的系统信号处理模块进行信号处理，压力传感器布置在电极前面的一侧,与电极头平行，保证能够共同接触掌子面。

所述后端长度追踪模块采用安装在电极杆尾部的无线光敏传感器信号与安装在液压管底部的红激光发射装置组成。红激光发射装置发射红激光穿透液压管中的油体，被安装在电极杆尾部的无线光敏传感器所接受，通过光强的减弱测定电极杆伸缩长度，并给出了光敏传感器接收点光强与电极杆伸缩长度的函数关系。本模块与上述前端接触判识模块信号一样通过安装在电极杆上的系统信号处理模块进行信号处理。

所述电极伸缩过程保护单元由锥形启合保护模块、磁性闭合密封模块和弹性传动模块组成。

所述锥型启合保护模块采用圆锥型保护壳，锥底与伸缩杆外壳相连接将上述前端接触判识模块与激发极化电极同时包含在保护壳中。圆锥型保护壳分成四个相同的锥形曲面，为保证锥形启合保护模块正常情况下处于闭合状态，利用磁性闭合密封模块和弹性传动模块进行控制。

所述磁性密封模块包括贴在曲面棱边上的磁条和安装在曲面棱边外侧的橡胶密封圈组成。通过磁条的磁力保证锥型启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服磁力使锥型保护模块打开，退到电极后方。通过橡胶密封圈保证锥型启合保护模块在闭合的时候起到防渣防尘的作用。

所述弹性传动模块将曲面与底部通过沿自身平面的弹簧连接，并且底部装有刚性圆箍以保证曲面沿自身平面滑动。通过弹性传动模块弹簧的弹力保证锥型启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服弹簧作用力使锥型启合保护模块打开，退到电极后方。

所述信号处理与传输单元由系统信号处理模块和电磁感应信号传输模块组成。

所述系统信号处理模块位于电极杆上，由信号处理装置和无线信号发射装置组成，将来自上述前端接触判识模块和后端长度追踪模块的信号进行初步处理，整合为无线信号发送到仍位于刀盘内的电磁感应信号传输模块。系统信号处理模块接受来自电磁感应信号传输模块的信号，对上述前端接触判识模块和后端长度追踪模块的启停进行控制。测量电极伸缩过程中，系统信号处理模块能够对初步处理的信号分析，假如电极伸缩出现卡壳等故障现象，便向电磁感应信号传输模块发射警报信号。上述压力传感器传感器在压力到达电极与掌子面接触良好的阈值时，系统信号处理模块发出停止伸缩信号；在压力到达电极即将破坏时的阈值时，信号处理模块发出损坏警报信号。

所述电磁感应信息传输模块设置于刀盘外侧与护盾相对应的两个表面上，在对应两个表面固定两个线圈系统，刀盘外侧表面线圈系统的位于刀盘内表面的部分接收来自系统信号处理模块的无线信号，并产生变化电流信号。护盾表面的线圈系统通过电磁感应接受到信号后，将信号以电磁波形式传递到主控室。

作为一种典型实施方式，详细对上述方案进行解释。

如图1所示为本发明在隧道掘进机上布置的效果图。其中电极伸缩过程保护单元及电极伸缩长度监测单元集成于图示电极3中。线圈系统无线接收器4位于刀盘2内表面，接受来自电极3的信号。两个线圈系统5相对应，护盾1后线圈接受到的信号经电磁波无线传输装置6传递到主控室。

如图2(a)所示为本发明的结构示意图。其中红激光发射装置10、光敏传感器11和压力传感器8共同构成电极伸缩长度监测单元，信号处理整合装置13和无线信号发射装置14共同构成系统信号处理模块12。图2(b)表示压力传感器8与测量电极7同时与掌子面同时接触，实现压力传感器8对测量电极7与掌子面接触与否的检测。由于电极要同时完成激发极化超前地质预报工作，电场条件复杂，为防止电场对压力传感器8的干扰，压力传感器8采用压阻式传感器，这一部分为前端接触判识模块。由于液压舱中充满了油体，传统通过反射的激光测距方法由于油体的漫反射，很难收到反射信号，且由于距离较短，精度在合理成本范围很难达到要求。而超声波测距在隧道掘进机复杂机械运作过程中各种产生的各种噪音的影响下精度也难以保证，因此采用如图2(a)中所示的后端长度追踪模块技术方案，液压舱底部的红激光发射装置10发射红激光线至光敏传感器11，电极伸出过程如图2(a)到图2(b)所示。红激光发射装置10与光敏传感器11之间距离变化与光强度(或光敏电阻阻值)如图5所示，根据图5中的函数关系，通过图3中所示的信息处理整合模块12将光强度信号转化为距离变化信号。这种后端长度追踪模块技术方案光线为单向传递，且油体中的微粒对光吸收较明显，使光强随距离变化范围大且明显。

如图5所示为光敏传感器接收点光强与电极杆伸缩距离的函数关系图，根据布格尔-朗伯定律：I＝I₀*e^-αL，其中I为入射光强，I₀为出射光强，α介质吸收系数，L为介质长度。由于I₀为I的系数，因此函数图形形状与I₀无关，进而将图5中取I₀为1，α取1m^-1，L(此处介质长度等同电极杆伸缩距离)取值区间为(0，2m)，此时得出的函数曲线平滑，根据理论计算，α(0.1m^-1,3.4m^-1)区间以内函数曲线分辨率均能够很好的满足分辨率的要求，而实际工程应用时，液压舱内油品的介质吸收系数α大多都在这个范围内，基本可以满足要求。红激光的发光强度I₀可以根据工程中应用的光敏传感器相应的量程调节，如前述，I₀只是系数，并不改变函数图形形状。

如图2所示为电极伸缩过程保护单元，其主要包括由锥形保护壳15和限位圆箍16构成的锥形启合保护模块、由橡胶密封圈17和磁条18构成的磁性闭合密封模块和弹性传动模块19。电极伸缩保护单元的具体工作过程如下所述：电极伸缩保护单元在电极接触掌子面前处于闭合状态，测量电极与电极伸缩长度监测单元处于电极伸缩保护单元的保护下。接触掌子面后电极伸缩过程保护单元打开，电极与电极伸缩长度监测单元露出，与掌子面接触进行工作。当电极脱离掌子面时，电极伸缩过程保护单元恢复闭合状态。

电极伸缩过程保护单元的锥形保护壳15基本外形为圆锥型，圆锥底面大于伸缩杆截面。锥形保护壳15分割为四个完全相同的可以沿固定方向活动的曲面，各保护面彼此分离且各保护面与锥底通过沿母线方向的弹性传动模块19连接。为了保证锥型保护壳只沿其自身所在曲面滑动，在锥底外四周加限位圆箍16，与锥底之间形成宽度较小的能够被保护面穿过的限位槽。通过磁性闭合密封模块的磁条18保证锥形保护壳15在电极未接触掌子面之前完全闭合，以保护电极。隧道掘进机施工环境富含粉尘渣土，因此通过磁性闭合密封模块的橡胶密封圈17防止其落入锥形保护壳15内部。工作时，保护壳顶部受掌子面压力而克服磁性闭合密封模块的磁力和弹性传动模块19的弹力张开，脱离掌子面后，压力随之消失，锥形保护壳15在磁性闭合密封模块和弹性传动模块19的作用下恢复闭合状态。整个电极伸缩过程保护单元为全自动机械装置，结构简单，造价低廉。

本发明未详述内容均为现有技术，不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：包括设置于电极外侧的电极伸缩长度监测单元、电极伸缩过程保护单元，以及接收监测单元传输信号的信号处理与传输单元，所述电极伸缩过程保护单元包括启合保护模块、磁性闭合密封模块以及弹性传动模块，所述启合保护模块外套于电极端部且具有开合口，启合保护模块外侧设置有磁性闭合密封模块以及弹性传动模块，通过弹性传动模块保证启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服磁性闭合密封模块的磁力使启合保护模块打开，使电极突出于启合保护模块；

所述电极伸缩长度监测单元包括与电极前部的前端接触判识模块和设置于电极杆尾部的后端长度追踪模块实现对电极伸缩长度进行实时监控；

所述弹性传动模块包括弹性件和限位件，所述弹性件的两端分别设置于启合保护模块内部的顶端和底端，所述启合保护模块的底部装有限位件以保证启合保护模块沿其延伸平面滑动；通过弹性传动模块弹性件的弹力保证启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服弹性件作用力使启合保护模块打开，退到电极后方。

2.如权利要求1所述的一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：所述前端接触判识模块采用半导体压阻型压力智能传感器信号通过安装在电极杆上的系统信号处理模块进行信号处理，压力传感器布置在电极前面的一侧,与电极头平行，保证能够共同接触掌子面。

3.如权利要求1所述的一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：所述后端长度追踪模块包括安装在电极杆尾部的无线光敏传感器信号与安装在液压管底部的红激光发射装置；

或红激光发射装置发射红激光穿透液压管中的油体，被安装在电极杆尾部的无线光敏传感器所接收，通过光强的减弱测定电极杆伸缩长度，并给出了光敏传感器接收点光强与电极杆伸缩长度的函数关系。

4.如权利要求1所述的一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：所述启合保护模块为一可开合的圆锥型保护壳，锥底与伸缩杆外壳相连接将上述前端接触判识模块与激发极化电极同时包含在保护壳中，圆锥型保护壳分成四个相同的锥形曲面，为保证锥形启合保护模块正常情况下处于闭合状态，利用磁性闭合密封模块和弹性传动模块进行控制。

5.如权利要求1所述的一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：所述磁性密封模块包括设在在启合保护模块边缘上的若干磁条和安装在边缘外侧的密封圈，通过磁条的彼此之间的磁力保证启合保护模块在接触掌子面时闭合，接触掌子面后由于来自掌子面的压力克服磁力使锥型保护模块打开，退到电极后方，通过密封圈保证锥型启合保护模块在闭合的时候起到防渣防尘的作用。

6.如权利要求1所述的一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：所述信号处理与传输单元包括系统信号处理模块和电磁感应信号传输模块，分别被配置为对工作启停的控制，以及电磁感应信号的采集和处理，解决了将信号从封闭刀盘传递到主控室的问题。

7.如权利要求6所述的一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：所述系统信号处理模块位于电极杆上，由信号处理装置和无线信号发射装置组成，将来自前端接触判识模块和后端长度追踪模块的信号进行初步处理，整合为无线信号发送到位于刀盘内的电磁感应信号传输模块。

8.如权利要求1所述的一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：所述系统信号处理模块接收来自电磁感应信号传输模块的信号，对前端接触判识模块和后端长度追踪模块的启停进行控制，测量电极伸缩过程中，系统信号处理模块能够对初步处理的信号分析，如果分析结果为电极伸缩出现卡壳等故障现象，便向电磁感应信号传输模块发射警报信号；

或所述电极端部设置有压力传感器，在压力到达电极与掌子面接触良好的阈值时，系统信号处理模块发出停止伸缩信号；在压力到达电极即将破坏时的阈值时，信号处理模块发出损坏警报信号。

9.如权利要求6所述的一种隧道掘进机搭载的激发极化超前探测测量电极伸缩监测与保护系统，其特征是：所述电磁感应信息传输模块设置于刀盘外侧与护盾相对应的两个表面上，在对应两个表面固定两个线圈系统，刀盘外侧表面线圈系统的位于刀盘内表面的部分接收来自系统信号处理模块的无线信号，并产生变化电流信号，护盾表面的线圈系统通过电磁感应接受到信号后，将信号以电磁波形式传递到主控室。