(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211188998.3 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 汕头大学 地址 515063 广东省汕头市金平区大 学路 243号 (72)发明人 沈水龙　张楠　闫涛　周鑫慧　 (74)专利代理 机构 上海恒慧知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 31317 专利代理师 徐红银 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种盾构滚刀磨损状态实时评估方法、 系 统、 终端及 介质 (57)摘要 本发明提供一种盾构滚刀磨损状态实时评 估方法、 系统、 终端及介质， 包 括： S1， 测量一安装 位置处滚刀的累计磨损量； S2， 获取滚刀的磨损 量在刀具检查中被记录的次数， 得到磨损量记录 次数； S3， 根据相邻两次磨损量记录， 确定滚刀的 初步工作时间； S4， 在滚刀的初步工作时间内， 确 定对应滚刀的累计磨损量的实际工作时间； S5， 根据滚刀的累计磨损量和实际工作时间建立滚 刀寿命评估指标， 用于对盾构 滚刀磨损状态实时 评估， 滚刀寿命评估指标为： 滚刀寿命指标＝滚 刀的累计磨损量/实际工作时间。 本发明克服了 现有方法仅考虑刀盘滚刀整体磨损情况的不足， 实现对盾构掘进过程中某单把滚刀磨损状况的 实时评估， 减少施工中刀具检查维护次数和时 间。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115544753 A 2022.12.30 CN 115544753 A 1.一种盾构滚刀磨损状态实时评估方法， 其特 征在于， 包括： S1， 测量一安装位置处滚刀的累计磨损量； S2， 获取所述滚刀的磨损量在刀具检查中被记录的次数， 得到磨损量记录次数； S3， 根据相邻两次磨损量记录， 确定所述滚刀的初步工作时间； S4， 在所述滚刀的初步工作时间内， 确定对应所述滚刀的累计磨损量的实际工作时间； S5， 根据所述滚刀的累计磨损量和所述实际工作时间建立滚刀寿命评估指标， 用于对 盾构滚刀磨损状态实时评估， 其中， 所述滚刀寿命评估指标为： 滚刀寿命指标＝滚刀的累计 磨损量/实际工作时间。 2.根据权利要求1所述的盾构滚刀磨损状态实时评估方法， 其特征在于， 所述测量一安 装位置处滚刀的累计磨损量， 其中： 所述累计磨损量是 该安装位置处滚刀从投入使用到目前的磨损量之和。 3.根据权利要求1所述的盾构滚刀磨损状态实时评估方法， 其特征在于， 所述滚刀的初 步工作时间， 是 该滚刀在盾构掘进过程中与地层相互作用的时间。 4.根据权利要求3所述的盾构滚刀磨损状态实时评估方法， 其特征在于， 所述初步工作 时间， 通过以下 方式确定： 过滤掉滚刀相邻两次磨损量记录区段内盾构机非工作时间； 过滤掉相邻 两次磨损量记录区段内盾构机每环掘进过程中的起始段和结束段数据， 保 留稳定掘进段 数据； 在上述过滤后， 滚刀的相邻两次磨损量记录区段内剩余的数据的数量， 即对应为滚刀 的初步工作时间。 5.根据权利要求4所述的盾构滚刀磨损状态实时评估方法， 其特征在于， 所述盾构机非 工作时间通过 下式确定： F＝f(AR) ×f(PE)×f(CRS)×f(TF)×f(TO) 式中， F值为零表示盾构机处于非工作状态， AR为掘进速度， PE为贯入度， CRS为刀盘转 速， TF为盾构推力， TO为刀盘扭矩； f(x)为判断掘进速度、 贯入度、 刀盘转速、 盾构推力、 刀盘 扭矩中是否包 含零值的函数， 如下式所示： 6.根据权利要求4所述的盾构滚刀磨损状态实时评估方法， 其特征在于， 所述稳定阶段 数据所满足的标准 通过下式确定： 式中， 为掘进第k环过程中变量j的平均值； 为掘进第k环过程中变量j的标准差； gj 为盾构机每环稳定掘进 段数据中变量j的值； m为掘进环数； T F为盾构推力； TO为盾构刀盘扭 矩。 7.根据权利要求1所述的盾构滚刀磨损状态实时评估方法， 其特征在于， 所述实际工作 时间通过 下式确定： 式中， tw表示滚刀实际工作时间； ti表示第i次磨损量记录与第i ‑1次磨损量记录区段内权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544753 A 2滚刀与地层相互作用时间， 即滚刀的初步工作时间； n表示滚刀磨损量记录的次数。 8.一种盾构滚刀磨损状态实时评估系统， 其特 征在于， 包括： 测量模块， 该模块测量 一安装位置处滚刀的累计磨损量； 记录模块， 该模块获取所述滚刀的磨损量在刀具检查中被记录的次数， 得到磨损量记 录次数； 初步工作时间确定模块， 该模块根据相邻两次磨损量记录， 确定所述滚刀的初步工作 时间； 实际工作时间确定模块， 该模块在所述滚刀的初步工作时间基础上， 确定对应所述滚 刀的累计磨损量的实际工作时间； 寿命评估模块， 根据 所述滚刀的累计磨损量和所述实际工作时间建立滚刀寿命评估指 标， 用于对盾构滚刀磨损状态实时评估， 其中， 所述滚刀寿命评估指标为： 滚刀寿命指标＝ 滚刀的累计磨损量/实际工作时间。 9.一种盾构滚刀磨损状态实时评估终端， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并能 在处理器上运行 的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时用于执行权利要 求1‑7任一所述的盾构滚刀磨损状态实时评估方法。 10.一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 执行时用于执 行权利要求1 ‑7任一所述的盾构滚刀磨损状态实时评估方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544753 A 3