CN107328383B - 一种盾构机轴线偏离监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机轴线偏离监测方法，采用距离差法进行监测，包括以下步骤：步骤一、准备距离差监测装置：准备两组初始距离差分别为X和Y的距离差监测装置；步骤二、安装距离差监测装置：将步骤一中的两组距离差监测装置均沿着盾构机刀盘主轴方向进行安装；步骤三、采集距离差监测数据：得到两组距离差监测装置的实时距离差分别为M和N；步骤四、对比监测数据：若M‑X＝N‑Y，则盾构机轴线未偏离；若M‑X≠N‑Y，则盾构机轴线偏离。本发明通过四个简单的位置传感器的设置，通过每组距离差监测装置的距离增加值来得到盾构机在工作过程中是否发生轴线偏离现象，监测方法简单易操作，能够节约大量成本，提高经济效率。

Description

一种盾构机轴线偏离监测方法

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，具体为一种盾构机轴线偏离监测方法。

背景技术

盾构机作为目前国内地铁建造的主要机械，起到越来越重要的作用，由于地铁线路需要提前规划，并且严格按照规划路线去建造，所以对于盾构机的精密性要求非常高。

现有技术中，为了使盾构机在直线掘进过程中，可以完全按照设计路线，笔直的向前掘进，通过采用在盾构机上的各个部件上安装有多个精密传感器和监控器，来实现对整个盾构机的工作形态以及掘进方法进行实时监控，从监控画面上直观的观测到盾构机是否发生轴线偏离现象，但是采用这种方法，需要安装多种昂贵的精密传感器和监控器，大大提高了盾构机工作时的成本，且观测起来容易出线误差，非常不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构机轴线偏离监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种盾构机轴线偏离监测方法，采用距离差法进行监测，包括以下步骤：

步骤一、准备距离差监测装置：距离差监测装置包括一个固定于盾构机上的位置传感器一以及一个不固定于盾构机上的位置传感器二，准备两组初始距离差分别为X和Y的距离差监测装置；

步骤二、安装距离差监测装置：将步骤一中的两组距离差监测装置均沿着盾构机刀盘主轴方向进行安装，在盾构机内沿着刀盘主轴方向上还设有一个作为基准的位置传感器三；

步骤三、采集距离差监测数据：将两组距离差监测装置采集到的位置数据实时传输到计算机内，得到两组距离差监测装置的实时距离差分别为M和N；

步骤四、对比监测数据：

若M-X＝N-Y，则盾构机轴线未偏离；

若M-X≠N-Y，则盾构机轴线偏离。

优选的，步骤一中，两组初始距离差X＝Y。

优选的，步骤三中，将实时采集到的位置数据通过计算机进行建模。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用两组对应设置的位置传感器一和位置传感器二，组成距离差监测装置，当盾构机未工作时，将位置传感器一安装在盾构机上，使位置传感器一可以跟随盾构机一起运动，将位置传感器二安装于盾构机后方，使位置传感器二作为一个参考传感器，不随着盾构机一起运动，但是保证安装时每组距离差监测装置需沿着刀盘主轴方向，未工作时，两组位置传感器一和位置传感器二之间的距离分别为X和Y；当盾构机开始工作，刀盘带动盾构机开始向前掘进，掘进一个时间段后，通过计算机对两组位置传感器一和位置传感器二的实时位置数据进行采集，然后计算得到此时两组位置传感器一和位置传感器二之间的距离分别为M和N，因为每组位置传感器一和位置传感器二均沿着刀盘主轴方向设置，所以，如果盾构机的掘进方向没有偏离轴线，每组距离差监测装置内的位置传感器一和位置传感器二之间的距离增加值应该相同，即M-X＝N-Y；如果盾构机的掘进方向偏离了轴线，每组距离差监测装置内的位置传感器一和位置传感器二之间的距离增加值则不会相同，即M-X≠N-Y，显而易见的得到盾构机是否发生轴线偏离现象。

本发明通过四个简单的位置传感器的设置，实时的对每两个对应设置的位置传感器之间的距离进行监测，通过每组距离差监测装置的距离增加值来得到盾构机在工作过程中是否发生轴线偏离现象，监测方法简单易操作，且仅仅采用位置传感器，能够节约大量成本，提高经济效率。

附图说明

图1为本发明方法的系统流程框图；

图2为本发明初始距离差数据监测示意图；

图3为本发明实时距离差数据监测示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：

一种盾构机轴线偏离监测方法，采用距离差法进行监测，包括以下步骤：

步骤一、准备距离差监测装置：

距离差监测装置包括一个固定于盾构机上的位置传感器一以及一个不固定于盾构机上的位置传感器二，如说明书附图2所示，每组距离差监测装置内的位置传感器一和位置传感器二分别对应，且对准备好的两组距离差监测装置进行初始监测，得到两组距离差监测装置初始距离差分别为X和Y。

步骤二、安装距离差监测装置：

将步骤一中的初始距离差分别为X和Y的两组距离差监测装置，均按沿着盾构机刀盘主轴的方向进行安装，使每组距离差监测装置的位置传感器一和位置传感器二之间的连线均与盾构机刀盘主轴线平行，便于监测距离差的变化情况。

步骤三、采集距离差监测数据：

对每个位置传感器通过数据采集卡以及AD转换器的使用，实现将两组距离差监测装置采集到的位置数据实时传输到计算机内，用以计算位置信息以及距离差，并且可以在盾构机内沿着刀盘主轴方向上设置一个位置传感器三，将实时采集到的位置数据通过计算机进行建模，位置传感器三的设置，更加方便计算机对采集到的位置数据进行建模，起到一个建模基准的作用，非常有效，便于建模时的观测和读数，通过计算得到两组距离差监测装置在工作一个时间段后的实时距离差，分别为M和N，如说明书附图3所示。

步骤四、对比监测数据：

将初始距离差数据和实时监测到的距离差数据进行对比，若M-X＝N-Y，距离增加量相同，则盾构机轴线未偏离，掘进方向与刀盘主轴方向一致，没有发生偏移；

若M-X≠N-Y，距离增加量不同，则盾构机轴线发生偏离，掘进方向与刀盘主轴方向不再一致，发生了偏移。

作为一个优选，步骤一中，使两组初始距离差X＝Y，则对后面步骤四进行数据对比时，只需要对比M和N值的大小，不再需要对X和Y进行差值计算，即若M＝N，则盾构机轴线未偏离；若M≠N，则盾构机轴线发生了偏离。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种盾构机轴线偏离监测方法，其特征在于，采用距离差法进行监测，包括以下步骤：

步骤一、准备距离差监测装置：距离差监测装置包括一个固定于盾构机上的位置传感器一以及一个不固定于盾构机上的位置传感器二，准备两组初始距离差分别为X和Y的距离差监测装置；

步骤二、安装距离差监测装置：将步骤一中的两组距离差监测装置均沿着盾构机刀盘主轴方向进行安装，在盾构机内沿着刀盘主轴方向上还设有一个作为基准的位置传感器三；

步骤三、采集距离差监测数据：将两组距离差监测装置采集到的位置数据实时传输到计算机内，得到两组距离差监测装置的实时距离差分别为M和N；

步骤四、对比监测数据：

若M-X＝N-Y，则盾构机轴线未偏离；

若M-X≠N-Y，则盾构机轴线偏离。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机轴线偏离监测方法，其特征在于：步骤一中，两组初始距离差X＝Y。

3.根据权利要求1所述的一种盾构机轴线偏离监测方法，其特征在于：步骤三中，将实时采集到的位置数据通过计算机进行建模。