CN117780371A - 盾构机的控制方法、装置、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机的控制方法、装置、系统和存储介质，涉及盾构隧道施工技术和装备领域。盾构机的控制方法包括：根据盾构机的排渣图像，确定盾构机的排渣状态；根据排渣状态、盾构机的掘进参数，确定盾构机的目标运行参数，掘进参数包括盾构机的当前的土舱压力，目标运行参数包括螺旋输送机后闸门的目标开度，目标运行参数用于将盾构机的土舱压力控制在目标范围内；基于目标运行参数，对盾构机进行自动控制。通过本公开的实施例，实现了富水地层下土舱压力的稳定控制和自动化水平，提高了盾构机的施工质量和效率。

Description

盾构机的控制方法、装置、系统和存储介质

技术领域

本发明涉及盾构隧道施工技术和装备领域，特别涉及一种盾构机的控制方法、装置、系统和存储介质。

背景技术

盾构机是隧道施工的主要装备。随着各大盾构机设计研发企业在装备升级和施工效率提升方面的研发投入，盾构施工法在向自动化、智能化、大深度、大断面、长距离的方向发展。

当土压平衡盾构机在稳定地层掘进时，通过调节螺旋输送机转速可以调节土舱内排渣速度，通过调节推进速度可以调节土舱内进渣速度。通过对排渣速度和进渣速度的调节，进而调节土舱压力，使土舱压力稳定于目标值。

发明内容

经过分析后发现，当设备在富水地层掘进时，由于螺旋输送机难以形成有效的土塞，土体改良情况不佳时容易发生喷涌现象，无法仅通过调节螺旋输送机转速调整排渣速度。

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：如何提高富水地层中，盾构机作业的稳定性。

根据本发明一些实施例的第一个方面，提供一种盾构机的控制方法，包括：根据盾构机的排渣图像，确定盾构机的排渣状态；根据排渣状态、盾构机的掘进参数，确定盾构机的目标运行参数，掘进参数包括盾构机的当前的土舱压力，目标运行参数包括螺旋输送机后闸门的目标开度，目标运行参数用于将盾构机的土舱压力控制在目标范围内；基于目标运行参数，对盾构机进行自动控制。

在一些实施例中，排渣图像包括盾构机的出渣口的图像、至少部分皮带机的图像中的至少一种，排渣状态包括出渣口排渣状态、皮带机及运输系统运渣状态中的至少一种，并且：出渣口排渣状态包括：出渣口排渣顺畅、出渣口排渣阻塞、出渣口排渣喷涌中的至少一种；皮带机及运输系统运渣状态包括：皮带运输系统滞排、皮带运输系统排渣正常、皮带运输系统渣土排空中的至少一种。

在一些实施例中，根据盾构机的排渣图像，确定盾构机的排渣状态包括：利用图像处理模型对排渣图像进行处理；根据图像处理模型的处理结果，确定盾构机的排渣状态。

在一些实施例中，盾构机的螺旋输送机后闸门的目标开度包括螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种，基于目标运行参数，对盾构机进行自动控制包括：基于螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种，对螺旋输送机后上闸门、螺旋输送机后下闸门中的至少一个进行自动控制。

在一些实施例中，目标运行参数还包括推进速度、螺旋输送机转速中的至少一种，基于目标运行参数，对盾构机进行自动控制包括：基于推进速度、螺旋输送机转速中的至少一种，对盾构机的推进机构、螺旋输送机中的至少一个进行控制。

在一些实施例中，根据排渣状态、盾构机的掘进参数，确定盾构机的目标运行参数包括：利用机器学习模型，对排渣状态、盾构机的掘进参数进行处理，以获得机器学习模型输出的、盾构机的目标运行参数，其中，目标运行参数包括后闸门的目标开度。

在一些实施例中，盾构机的掘进参数还包括推进速度、螺旋输送机转速、螺旋输送机扭矩、螺旋输送机前部压力、螺旋输送机后部压力、螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种。

在一些实施例中，控制方法还包括：在土舱压力不在目标范围内的情况下，采集盾构机的掘进参数和排渣状态，作为训练数据；调整盾构机的运行参数，直到土舱压力恢复到目标范围内，并将当前的运行参数作为训练数据的标记值；利用训练数据及其标记值，对机器学习模型进行训练。

根据本发明一些实施例的第二个方面，提供一种盾构机的控制装置，包括：第一确定模块，被配置为根据盾构机的排渣图像，确定盾构机的排渣状态；第二确定模块，被配置为根据排渣状态、盾构机的掘进参数，确定盾构机的目标运行参数，掘进参数包括盾构机的当前的土舱压力，目标运行参数包括螺旋输送机后闸门的目标开度，目标运行参数用于将盾构机的土舱压力控制在目标范围内；控制模块，被配置为基于目标运行参数，对盾构机进行自动控制。

根据本发明一些实施例的第三个方面，提供一种盾构机的控制装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述任意一种盾构机的控制方法。

根据本发明一些实施例的第四个方面，提供一种盾构机的控制系统，包括：前述任意一个实施例所述的盾构机的控制装置；相机，位于盾构机，用于拍摄盾构机的螺旋输送机的出渣图像。

在一些实施例中，相机的拍摄方向朝向螺旋输送机的出渣口和皮带机及运输系统的皮带。

在一些实施例中，控制系统还包括：螺旋输送机；和推进系统。

根据本发明一些实施例的第五个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任意一种盾构机的控制方法。

上述发明中的一些实施例具有如下优点或有益效果。通过本公开的实施例，可以通过对图像的处理自动获得当前的排渣状态，并且基于排渣状态对盾构机的螺旋输送机的后闸门开度进行调整，从而在富水地层下，也能够有效地对出渣速度进行调节。从而，实现了富水地层下土舱压力的稳定控制和自动化水平，提高了盾构机的施工质量和效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本公开一些实施例的盾构机的局部示意图。

图2示出了根据本发明一些实施例的盾构机的控制方法的流程示意图。

图3示出了根据本发明一些实施例的盾构机的控制装置的结构示意图。

图4示出了根据本发明一些实施例的盾构机的控制系统的结构示意图。

图5示出了根据本发明另一些实施例的盾构机的控制装置的结构示意图。

图6示出了根据本发明又一些实施例的盾构机的控制装置的结构示意图。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

经过分析，在富水地层中，由于螺旋输送机难以形成有效的土塞，土体改良情况不佳时容易发生喷涌现象，无法仅通过调节螺旋输送机转速调整排渣速度。因此，在此地层下，本公开提出一种盾构机的自动控制方法，能够通过自动调节螺旋输送机后闸门开度来调节排渣速度，以实现土舱压力稳定。为了实现准确控制，本公开利用部署在盾构机的摄像头采集的图像预测当前的排渣状态，以便根据当前的排渣状态自动确定盾构机的控制参数。

图1示出了根据本公开一些实施例的盾构机的局部示意图。在图1所示的盾构机局部结构1中，螺旋输送机11的出渣口111排出的土渣掉落在皮带机13，由皮带机13将其运离。本公开在此基础上，在盾构机上部署相机12，并且其拍摄角度朝向出渣口111，从而能够拍摄到反映盾构机的排渣状态的图像。相机12可以与盾构机的控制器有线或无线连接，以将拍摄的图像传输给控制器，进行进一步的处理。

下面参考图2描述本公开盾构机的控制方法的实施例。

图2示出了根据本发明一些实施例的盾构机的控制方法的流程示意图。如图2所示，该实施例的盾构机的控制方法包括步骤S202～S206。

在步骤S202中，根据盾构机的排渣图像，确定盾构机的排渣状态。排渣图像例如通过图1中的相机12采集。

排渣图像的状态用于反映当前的已排出、但是仍留存在排渣口的土渣量，其可以通过连续数值表示，例如是估计的土渣体积；也可以通过离散值表示，例如是划分的几个等级、类别或者更详细的状态。

考虑到排渣过程是螺旋输送机将土渣从出渣口排出、再由皮带机运走，因此排渣状态可以从两个方面考虑。一是从出渣口排出的土渣量或者是当前的排渣能力，另一个是皮带机将已排出的土渣运离的土渣量或者运力。例如，出渣口大量排渣，但是皮带机的运力有限。由于排出的渣土较稀，而皮带呈倾斜状态(如图1所示)，如果排出的渣土过多，会导致未被及时运走的渣土沿皮带机向下流动(即与皮带机的运动方向相反)，从而导致渣土倒流到隧道内。在这种情况下，甚至需要设备停机以等待现场工人清理隧道中的渣土，影响了施工效率。为了避免这种情况，此时需要考虑降低排渣速度，以使得排出的渣土与皮带机的运力相匹配。因此，可以从出渣口排渣状态、皮带机及运输系统运渣状态两个方面来反映排渣状态。

在一些实施例中，排渣图像包括盾构机的出渣口的图像、至少部分皮带机的图像中的至少一种，排渣状态包括出渣口排渣状态、皮带机及运输系统运渣状态中的至少一种。出渣口排渣状态包括：出渣口排渣顺畅、出渣口排渣阻塞、出渣口排渣喷涌中的至少一种。皮带机及运输系统运渣状态包括：皮带运输系统滞排、皮带运输系统排渣正常、皮带运输系统渣土排空中的至少一种。

排渣状态可以利用图像分类模型、图像识别模型等图像处理模型来确定。在一些实施例中，利用图像处理模型对排渣图像进行处理；根据图像处理模型的处理结果，确定盾构机的排渣状态。图像处理模型例如为YOLO(一种目标检测模型)、GAN(GenerativeAdversarial Networks，生成式对抗网络)、Alexnet(一种深度卷积神经网络)，FCN(FullyConvolutional Networks，全卷积网络)。

一种示例性的方法为，将排渣图像输入到图像分类模型等图像处理模型，由模型直接输出排渣状态。

另一种示例性的方法为，由目标识别模型等图像处理模型先识别出图像中的关键信息，例如图像中的土渣、出渣口、皮带等关键对象的所在区域，再对这些区域的图像进一步进行处理(例如图像分类)或计算，以确定排渣状态。

例如，可以使用目标识别模型识别出出渣口、皮带机的皮带，并进一步地识别出渣口、皮带机所关联的邻近区域中的土渣。

通过确定土渣在出渣口的邻近区域中的占比，可以估计出渣口的排渣量。出渣口的邻近区域可以通过盾构机的特殊结构进行标识，或者，在相机的位置相对于出渣口的位置固定的情况下，可以是采集的图像中的第一指定区域。如果排渣量大于第一阈值，则可以认为排渣状态包括出渣口排渣喷涌；如果排渣量小于第二阈值，则可以认为排渣状态包括出渣口排渣阻塞，其中第二阈值小于第一阈值；如果排渣量处于第一阈值和第二阈值之间，则可以认为排渣状态包括出渣口排渣顺畅。

通过确定土渣在皮带的邻近区域中的占比，可以估计出皮带机及运输系统的运渣量。皮带的邻近区域可以通过盾构机的特殊结构进行标识，或者，在相机的位置相对于皮带机的位置固定的情况下，可以是采集的图像中的第二指定区域。如果运渣量大于第三阈值，则可以认为皮带运输系统滞排；如果运渣量小于第四阈值，则可以认为皮带运输系统渣土排空，其中第四阈值小于第三阈值；如果运渣量处于第三阈值和第四阈值之间，则可以认为排渣状态包括皮带运输系统排渣正常。

在步骤S204中，根据排渣状态、盾构机的掘进参数，确定盾构机的目标运行参数，目标运行参数用于将盾构机的土舱压力控制在目标范围内。

掘进参数包括盾构机的当前的土舱压力，目标运行参数包括螺旋输送机后闸门的目标开度。即，至少根据排渣状态、盾构机的当前的土舱压力，确定盾构机的螺旋输送机后闸门的目标开度。在土层中含水量较大时，如果闸门密封效果不好或不能及时关闭，则会出现喷涌事故，安全风险高。双闸门的设计可以更好地提高密封性，有效避免喷涌事故的发生。并且，在出渣过程中，从闸门开口处通过的渣土很容易卡在手动外闸门闸板轨道里，导致发生紧急情况时手动外闸门无法关闭。两道闸门的设计能防止这种情况的发生。此外，两道闸门的设计也能更好地维持掘进安全，保证盾构施工的持续进行，避免停工，减少人力的投入。

在一些实施例中，除了土舱压力之外，盾构机的掘进参数还包括推进速度、螺旋输送机转速、螺旋输送机扭矩、螺旋输送机前部压力、螺旋输送机后部压力、螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种。下面示例性地对上述各个参数进行描述。

推进速度与进渣速度正相关，例如进渣速度可以基于推进速度和刀盘截面积的乘积确定。此外，实际的进渣速度还会受到地层影响。

螺旋输送机转速与排渣速度正相关。例如在非富水地层下，出渣速度可以根据螺旋输送机转速、螺距、螺旋输送机截面积确定。在富水地层下，螺旋输送机转速的提高也能够提高排渣速度。

螺旋输送机扭矩与进渣或排渣速度无关，其反映了螺旋输送机的运行状态，由于渣土与螺旋输送机摩擦，可描述渣土干稀，因此能够间接反映渣土状态。

螺旋输送机前部压力与进渣或排渣速度无关，其反映了螺旋输送机运行状态，间接反映渣土状态，过高过低都表示设备掘进存在异常。

螺旋输送机后部压力与进渣或排渣速度无关，反映了螺旋输送机运行状态，间接反映渣土状态，过高闸门处易喷涌。

螺旋输送机后上闸门开度和螺旋输送机后下闸门开度，与排渣速度正相关。

根据上述信息，可以获知盾构机当前的进渣状况、出渣情况、运行状态中的至少一种，结合基于图像获得的出渣状态，可以确定目标运行参数。

在一些实施例中，利用机器学习模型，对排渣状态、盾构机的掘进参数进行处理，以获得机器学习模型输出的、盾构机的目标运行参数，其中，目标运行参数包括后闸门的目标开度。根据需要，输出的目标运行参数还可以包括推进速度、螺旋输送机转速，从而综合性地对盾构机的进渣速度和出渣速度进行控制。

机器学习模型例如为神经网络模型等，其具体类型可以根据需要选择。在一些实施例中，可以预先利用训练数据，对机器学习模型进行训练。例如，在土舱压力不在目标范围内的情况下，采集盾构机的掘进参数和排渣状态作为训练数据，然后调整盾构机的运行参数，当土舱压力恢复到目标范围内时，将当前的运行参数作为训练数据的标记值。利用这种方式，可以确定对条训练数据及其标记值。然后，可以利用训练数据及其标记值，对机器学习模型进行训练。如此得到的机器学习模型，能够更准确地对目标运行参数进行预测。

在步骤S206中，基于目标运行参数，对盾构机进行自动控制，以便盾构机的土舱压力在目标范围内。通过自动控制，能够对盾构机的排渣速度进行调整，以调节土舱压力。

例如，盾构机的螺旋输送机后闸门的目标开度包括螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种。从而，基于螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种，对螺旋输送机后上闸门、螺旋输送机后下闸门中的至少一个进行自动控制。通过调节螺旋输送机后闸门的开度，即使在富水地层下，也能够有效地对出渣速度进行调节。

在一些实施例中，目标运行参数还包括推进速度、螺旋输送机转速中的至少一种。在这种情况下，可以基于推进速度、螺旋输送机转速中的至少一种，对盾构机的推进机构、螺旋输送机中的至少一个进行控制。例如，在螺旋输送机的后闸门均已开到最大、而当前仍然有大量土渣滞排的情况下，可以通过降低推进速度实现土舱压力的稳定。而对于螺旋输送机转速，虽然在富水地层下，其并不能完全控制出渣速度，但是也能够起到辅助调节的作用。

上述步骤可以循环执行，直至停止推进。在停止推进后，可以控制关闭螺机闸门。

通过上述实施例，可以通过对图像的处理自动获得当前的排渣状态，并且基于排渣状态对盾构机的螺旋输送机的后闸门开度进行调整，从而在富水地层下，也能够有效地对出渣速度进行调节。从而，实现了富水地层下土舱压力的稳定控制和自动化水平，提高了盾构机的施工质量和效率。

下面参考图3至图6描述本发明盾构机的控制装置、控制系统的实施例。

图3示出了根据本发明一些实施例的盾构机的控制装置的结构示意图。如图3所示，该实施例的盾构机的控制装置30包括：第一确定模块310，被配置为根据盾构机的排渣图像，确定盾构机的排渣状态；第二确定模块320，被配置为根据排渣状态、盾构机的掘进参数，确定盾构机的目标运行参数，掘进参数包括盾构机的当前的土舱压力，目标运行参数包括螺旋输送机后闸门的目标开度，目标运行参数用于将盾构机的土舱压力控制在目标范围内；控制模块330，被配置为基于目标运行参数，对盾构机进行自动控制。

在一些实施例中，排渣图像包括盾构机的出渣口的图像、至少部分皮带机的图像中的至少一种，排渣状态包括出渣口排渣状态、皮带机及运输系统运渣状态中的至少一种，并且：出渣口排渣状态包括：出渣口排渣顺畅、出渣口排渣阻塞、出渣口排渣喷涌中的至少一种；皮带机及运输系统运渣状态包括：皮带运输系统滞排、皮带运输系统排渣正常、皮带运输系统渣土排空中的至少一种。

在一些实施例中，第一确定模块310进一步被配置为利用图像处理模型对排渣图像进行处理；根据图像处理模型的处理结果，确定盾构机的排渣状态。

在一些实施例中，盾构机的螺旋输送机后闸门的目标开度包括螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种，控制模块330进一步被配置为基于螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种，对螺旋输送机后上闸门、螺旋输送机后下闸门中的至少一个进行自动控制。

在一些实施例中，目标运行参数还包括推进速度、螺旋输送机转速中的至少一种，控制模块330进一步被配置为基于推进速度、螺旋输送机转速中的至少一种，对盾构机的推进机构、螺旋输送机中的至少一个进行控制。

在一些实施例中，第二确定模块320进一步被配置为利用机器学习模型，对排渣状态、盾构机的掘进参数进行处理，以获得机器学习模型输出的、盾构机的目标运行参数，其中，目标运行参数包括后闸门的目标开度。

在一些实施例中，盾构机的掘进参数还包括推进速度、螺旋输送机转速、螺旋输送机扭矩、螺旋输送机前部压力、螺旋输送机后部压力、螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种。

在一些实施例中，控制装置还包括训练模块340，被配置为：在土舱压力不在目标范围内的情况下，采集盾构机的掘进参数和排渣状态，作为训练数据；调整盾构机的运行参数，直到土舱压力恢复到目标范围内，并将当前的运行参数作为训练数据的标记值；利用训练数据及其标记值，对机器学习模型进行训练。

图4示出了根据本发明一些实施例的盾构机的控制系统的结构示意图。如图4所示，该实施例的控制系统4包括：盾构机的控制装置41，其具体实施方式可以参考控制装置30；相机42，位于盾构机，用于拍摄盾构机的螺旋输送机的出渣图像。

盾构机的控制装置41可以实现为可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，简称：PLC)系统。

在一些实施例中，相机42的拍摄方向朝向螺旋输送机的出渣口和皮带机及运输系统的皮带。

在一些实施例中，控制系统4还包括：螺旋输送机43；和推进系统44。

图5示出了根据本发明另一些实施例的盾构机的控制装置的结构示意图。如图5所示，该实施例的盾构机的控制装置50包括：存储器510以及耦接至该存储器510的处理器520，处理器520被配置为基于存储在存储器510中的指令，执行前述任意一个实施例中的盾构机的控制方法。

其中，存储器510例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。

图6示出了根据本发明又一些实施例的盾构机的控制装置的结构示意图。如图6所示，该实施例的盾构机的控制装置60包括：存储器610以及处理器620，还可以包括输入输出接口630、网络接口640、存储接口650等。这些接口630，640，650以及存储器610和处理器620之间例如可以通过总线660连接。其中，输入输出接口630为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口640为各种联网设备提供连接接口。存储接口650为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。

本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现前述任意一种盾构机的控制方法。

本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种盾构机的控制方法，包括：

根据盾构机的排渣图像，确定所述盾构机的排渣状态；

根据所述排渣状态、所述盾构机的掘进参数，确定所述盾构机的目标运行参数，所述掘进参数包括所述盾构机的当前的土舱压力，所述目标运行参数包括螺旋输送机后闸门的目标开度，所述目标运行参数用于将所述盾构机的土舱压力控制在目标范围内；

基于所述目标运行参数，对所述盾构机进行自动控制。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述排渣图像包括所述盾构机的出渣口的图像、至少部分皮带机的图像中的至少一种，所述排渣状态包括出渣口排渣状态、皮带机及运输系统运渣状态中的至少一种，并且：

所述出渣口排渣状态包括：出渣口排渣顺畅、出渣口排渣阻塞、出渣口排渣喷涌中的至少一种；

所述皮带机及运输系统运渣状态包括：皮带运输系统滞排、皮带运输系统排渣正常、皮带运输系统渣土排空中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述根据盾构机的排渣图像，确定所述盾构机的排渣状态包括：

利用图像处理模型对所述排渣图像进行处理；

根据所述图像处理模型的处理结果，确定所述盾构机的排渣状态。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述盾构机的螺旋输送机后闸门的目标开度包括螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种，所述基于所述目标运行参数，对所述盾构机进行自动控制包括：

基于所述螺旋输送机后上闸门开度、所述螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种，对所述螺旋输送机后上闸门、螺旋输送机后下闸门中的至少一个进行自动控制。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，所述目标运行参数还包括推进速度、螺旋输送机转速中的至少一种，所述基于所述目标运行参数，对所述盾构机进行自动控制包括：

基于所述推进速度、所述螺旋输送机转速中的至少一种，对所述盾构机的推进机构、螺旋输送机中的至少一个进行控制。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述根据所述排渣状态、所述盾构机的掘进参数，确定所述盾构机的目标运行参数包括：

利用机器学习模型，对所述排渣状态、所述盾构机的掘进参数进行处理，以获得所述机器学习模型输出的、所述盾构机的目标运行参数，其中，所述目标运行参数包括所述后闸门的目标开度。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述盾构机的掘进参数还包括推进速度、螺旋输送机转速、螺旋输送机扭矩、螺旋输送机前部压力、螺旋输送机后部压力、螺旋输送机后上闸门开度、螺旋输送机后下闸门开度中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的控制方法，还包括：

在土舱压力不在目标范围内的情况下，采集盾构机的掘进参数和排渣状态，作为训练数据；

调整盾构机的运行参数，直到土舱压力恢复到目标范围内，并将当前的运行参数作为所述训练数据的标记值；

利用所述训练数据及其标记值，对所述机器学习模型进行训练。

9.一种盾构机的控制装置，包括：

第一确定模块，被配置为根据盾构机的排渣图像，确定所述盾构机的排渣状态；

第二确定模块，被配置为根据所述排渣状态、所述盾构机的掘进参数，确定所述盾构机的目标运行参数，所述掘进参数包括所述盾构机的当前的土舱压力，所述目标运行参数包括螺旋输送机后闸门的目标开度，所述目标运行参数用于将所述盾构机的土舱压力控制在目标范围内；

控制模块，被配置为基于所述目标运行参数，对所述盾构机进行自动控制。

10.一种盾构机的控制装置，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如权利要求1至8中任一项所述的盾构机的控制方法。

11.一种盾构机的控制系统，包括：

根据权利要求9或10所述的盾构机的控制装置；

相机，位于所述盾构机，用于拍摄所述盾构机的螺旋输送机的出渣图像。

12.根据权利要求11所述的控制系统，其中，所述相机的拍摄方向朝向所述螺旋输送机的出渣口和皮带机及运输系统的皮带。

13.根据权利要求11所述的控制系统，还包括：

螺旋输送机；和

推进系统。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的盾构机的控制方法。