CN108716897B - 一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置 - Google Patents

一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置 Download PDF

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Abstract

一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置，是一种通过在盾构机刀具的硬质合金刀头内预先埋置数层叠放的电子标签封装模块，随盾构机刮刀磨损，封装模块依次脱落，脱落后的封装模块随渣土经螺旋机、输送皮带排出，在输送带旁由电子标签读卡器读取相应电子标签内的编码数据，以检测盾构机刀具磨损位置及磨损尺寸的方法。本发明通过上述方法和结构，解决了现有的测量方法及设备对环境要求高，适用性能差的技术问题，提供了一种操作方便、成本低廉且精确高效的检测方法及装置。

Description

一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测 装置
技术领域
本发明创造涉及一种定量检测方法及检测装置，具体的是涉及一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置。
背景技术
盾构施工是城市地铁和公路铁路隧道施工的常用方式，在高磨耗地层长距离掘进情况下需要经常进行刀具的磨损检查，受限于盾构机掘进面的环境，人工检查往往要承担较大的安全风险和工期损失，一些自动化的检测方式因为掘进面高温、高摩擦、富水等严苛条件难以应用，以液压压力方式进行的磨损检测难以实现定量且数量受限，不能普遍监控，目前还缺乏一种便于操作、成本低廉又精确高效的检测方法。
发明内容
针对以上问题，本发明创造提出了一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法及检测装置，是一种通过在盾构机刀具的硬质合金刀头内预先埋置数层叠放的电子标签封装模块，随盾构机刮刀磨损，封装模块依次脱落，脱落后的封装模块随渣土经螺旋机、输送皮带排出，在输送带旁由电子标签读卡器读取相应电子标签内的编码数据，以检测盾构机刀具磨损位置及磨损尺寸的方法。本发明通过上述方法和结构，解决了现有的测量方法及设备对环境要求高，适用性能差的，而且不能普遍监控的技术问题。
为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案为：一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法，其步骤为：
1)将盾构及硬质合金刀头部分预先设置圆孔，将多个内部封装有无源电子标签的电子标签封装模块依次叠放在圆孔内，使用干硬性胶结剂粘结固定；
2)在盾构机出渣皮带旁设置电子标签读卡器，并与盾构机PLC主机相连；
3)使用时，隧着盾构机刮刀磨损，电子标签封装模块依次脱落，脱落后的电子标签封装模块随渣土经螺旋机、皮带机排出；
4)当脱落的电子标签封装模块经过电子标签读卡器时，读取的相应电子标签封装模块内的编码数据，上传主机，与初装时的切方次序和位置相匹配，刀具的磨损位置及磨损尺寸。
一种所述的检测方法所使用的检测装置，在盾构机刀体上部的盾构及硬质合金刀头的内部设置有圆柱形孔，此圆柱形孔的轴线方向与刀头延伸方向相同，在圆柱形孔的内部依次叠放有多个电子标签封装模块，所述的电子标签封装模块由内部封装有无源电子标签的圆形陶瓷片构成。
所述的无源电子标签为超高频无源电子标签，所述的超高频为300HZ-3000HZ。
每个所述的无源电子标签中存储有独立的内置编码数据。
所述的无源电子标签脱落后，暴露 在外部，其编码数据通过设置在盾构机出渣皮带旁的电子标签读卡器进行读取，其读取结果上传至盾构机PLC主机中。
本发明创造的有益效果为：电子标签瓷片封装结构简单，无源装置能够耐受严苛的外部环境，长期保持工作状态，通过与刀具同步磨耗、顺序剥落能够实时监测磨损刀具的位置并通过瓷片标准厚度推算出磨损尺寸，通过定制不同厚度瓷片可实现不同监测精度，通过非接触式读卡器能够准确自动化捕捉动态数据，能够避免开仓、竖井等高成本高风险检查方式，有较高的经济效益和社会效益，易于推广普及。
附图说明
图1：为本发明创造使用状态示意图。
图2：为电子标签封装模块在刀头预埋示意图。
图3：为电子标签封装模块结构示意图。
具体实施方式
一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法，其步骤为：
1将盾构及硬质合金刀头3部分预先设置圆孔，将多个内部封装有无源电子标签1-1的电子标签封装模块1依次叠放在圆孔内，使用干硬性胶结剂粘结固定；
2在盾构机出渣皮带旁设置电子标签读卡器，并与盾构机PLC主机相连；
3使用时，隧着盾构机刮刀磨损，电子标签封装模块1依次脱落，脱落后的电子标签封装模块1随渣土经螺旋机、皮带机排出；
4当脱落的电子标签封装模块1经过电子标签读卡器时，读取的相应电子标签封装模块1内的编码数据，上传主机，与初装时的切方次序和位置相匹配，刀具的磨损位置及磨损尺寸。
一种所述的检测方法所使用的检测装置，其结构为：在盾构机刀体2上部的盾构及硬质合金刀头3的内部设置有圆柱形孔，此圆柱形孔的轴线方向与刀头延伸方向相同，在圆柱形孔的内部依次叠放有多个电子标签封装模块1，所述的电子标签封装模块1由内部封装有无源电子标签1-1的圆形陶瓷片1-2构成。此结构能够保护电子标签封装模块1不受掘进面水侵、温升等环境因素破坏，并且在处于保护状态下能够整体脱落。在使用时圆形陶瓷片1-2 采用统一的厚度，通过对脱落磁片的厚度叠加即可推算出磨损尺寸。可以改变瓷片的厚度，可以改变脱落步距，从而改变检测精度，满足不同检测需求。
所述的无源电子标签1-1为超高频无源电子标签，超高频为300HZ-3000HZ。每个所述的无源电子标签1-1中存储有独立的内置编码数据。所述的无源电子标签1-1脱落后，暴露 在外部，其编码数据通过设置在盾构机出渣皮带旁的电子标签读卡器进行读取，其读取结果上传至盾构机PLC主机中，由此能够以非接触的方式自动检测从刀头脱落并随渣土排出的电子标签。

Claims (4)

1.一种基于物联网技术的盾构机刀具磨损定量检测方法，其步骤为：
1)将盾构及硬质合金刀头(3)部分预先设圆孔，将多个内部封装有无源电子标签(1-1)的电子标签封装模块(1)依次叠放在圆孔内，使用干硬性胶结剂粘结固定；
2)在盾构机出渣皮带旁设置电子标签读卡器，并与盾构机PLC主机相连；
3)使用时，隧着盾构机刮刀磨损，电子标签封装模块(1)依次脱落，脱落后的电子标签封装模块(1)随渣土经螺旋机、皮带机排出；
4)当脱落的电子标签封装模块(1)经过电子标签读卡器时，读取的相应电子标签封装模块(1)内的编码数据，上传主机，与初装时的切方次序和位置相匹配，刀具的磨损位置及磨损尺寸；
使用装置为：在盾构机刀体(2)上部的盾构及硬质合金刀头(3)的内部设置有圆柱形孔，此圆柱形孔的轴线方向与刀头延伸方向相同，在圆柱形孔的内部依次叠放有多个电子标签封装模块(1)，所述的电子标签封装模块(1)由内部封装有无源电子标签(1-1)的圆形陶瓷片(1-2)构成。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述的无源电子标签(1-1)为超高频无源电子标签，所述的超高频为300HZ-3000HZ。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：每个所述的无源电子标签(1-1)中存储有独立的内置编码数据。
4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于：所述的无源电子标签(1-1)脱落后，暴露在外部，其编码数据通过设置在盾构机出渣皮带旁的电子标签读卡器进行读取，其读取结果上传至盾构机PLC主机中。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109342107A (zh) * 2018-12-17 2019-02-15 西南石油大学 一种用于测定盾构机刀具磨损的模型试验装置及使用方法
CN114352294A (zh) * 2021-12-10 2022-04-15 广州轨道交通建设监理有限公司 盾构机磨损的检测方法及检测装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202649495U (zh) * 2012-05-02 2013-01-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种凸轮轴油封弹簧掉落的自动检测装置
CN204001040U (zh) * 2014-07-16 2014-12-10 中铁九局集团有限公司 电子报警式防脱落电铲斗齿

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2807253Y (zh) * 2005-06-28 2006-08-16 刘啸 一种轮胎磨损报警装置
CN1818640A (zh) * 2006-03-03 2006-08-16 广州市盾建地下工程有限公司 隧道掘进机掘进过程中刀具磨损的检测方法
DE102008011288B4 (de) * 2008-02-27 2013-08-14 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Vorrichtung zur Überwachung der Belagdicke eines Bremsbelags einer Reibungsbremse eines Fahrzeugs
CN201540105U (zh) * 2009-09-29 2010-08-04 中铁隧道集团二处有限公司 盾构机刀具磨损监测装置
CN201561849U (zh) * 2010-02-26 2010-08-25 海瑞克(广州)隧道设备有限公司 用于盾构机刀具磨损的自动监测装置
CN201707040U (zh) * 2010-04-14 2011-01-12 北京华隧通掘进装备有限公司 一种盾构机用液压式磨损检测刀具
CN101975563A (zh) * 2010-09-14 2011-02-16 沈阳重型机械集团有限责任公司 盾构刮刀磨损检测装置
CN102287199A (zh) * 2011-06-24 2011-12-21 北京市三一重机有限公司 盾构机用电流断电感应式多级磨损检测刀具
CN102288099A (zh) * 2011-07-08 2011-12-21 天津大学 基于电阻排式的盾构机刀具磨损量在线监测装置
CN102799142A (zh) * 2012-07-05 2012-11-28 哈尔滨理工大学 刀具智能监测管理系统及监测管理方法
CN103057361A (zh) * 2013-01-04 2013-04-24 毕雪松 一种基于电子标签检测轮胎磨损的系统和检测方法
CN203126407U (zh) * 2013-01-04 2013-08-14 毕雪松 一种基于电子标签检测轮胎磨损的系统
CN203198637U (zh) * 2013-02-26 2013-09-18 毕雪松 一种基于射频识别技术的轮胎监控系统
CN104111346B (zh) * 2014-07-17 2015-04-15 石家庄铁道大学 一种盾构滚刀工作及磨损状态在线检测方法
US20160075189A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire tread wear sensor system
CN204371113U (zh) * 2014-12-11 2015-06-03 上海海隆石油钻具有限公司 一种具有金属结构电子识别标签的钻具
CN104573974A (zh) * 2015-01-22 2015-04-29 中国石油技术开发公司 一种基于rfid码识别的钻机零部件物联网一体化系统
CN105973896B (zh) * 2016-05-27 2018-10-23 武汉理工大学 基于光纤传感的盾构机刀具、刀盘磨损在线检测装置及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202649495U (zh) * 2012-05-02 2013-01-02 奇瑞汽车股份有限公司 一种凸轮轴油封弹簧掉落的自动检测装置
CN204001040U (zh) * 2014-07-16 2014-12-10 中铁九局集团有限公司 电子报警式防脱落电铲斗齿

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