基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统技术方案

本发明专利技术涉及电数字数据处理技术领域，具体涉及一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统，该系统采用工业数据存储支持服务技术，该系统包括：顶管机工作数据采集模块，用于获取顶管机的掘进速度和震动频率等工业数据信息；顶管机工作数据处理模块，用于对获取到的掘进速度和震动频率等工业数据信息进行数据处理；顶管机工作数据分析模块，用于对处理完成的数据进行分析；顶管机工作压力补偿模块，用于存储数据，并提供技术支持等服务。本发明专利技术的补偿系统本质上是基于复杂数学运算的、用于换算统计数据的方法对掘进速度和震动频率等工业数据进行处理，得到相应的补偿压力，能够及时应对顶管机的压力变化，使机器能够正常运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统


[0001]本专利技术涉及电数字数据处理
，具体涉及一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统。

技术介绍

[0002]随着我国工业建筑建设向高层次发展，对文明施工的要求提出了更高的要求，地表随便开挖在许多城市也受到法律和规范的制约。目前，在管线施工中常采用顶管技术，顶管技术是一项用于市政施工的非开挖掘进式管道铺设施工技术。
[0003]采用顶管技术进行施工时需要用到顶管机，但是利用顶管机进行掘进作业时，通常会出现由于掘进的土质硬度变化而导致顶进压力变化不及时的问题，进而影响顶管机的掘进速度。还有顶管机在阻力过大的情况下仍持续进行掘进作业，导致顶管机负载过大，进而影响机器寿命和质量。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统，所采用的技术方案具体如下：
[0005]顶管机工作数据采集模块，用于获取顶管机在各阻力下工作时间段内不同时刻的土石重量和震动频率；
[0006]顶管机工作数据处理模块，用于根据所述土石重量和震动频率计算各阻力下的受阻程度指标，并根据各阻力下的土石重量和受阻程度指标，计算任意两个阻力之间的相近关系；基于所述相近关系，对不同阻力进行分组，得到多个组别；
[0007]顶管机工作数据分析模块，用于获取各组的指示阻力，基于各组指示阻力对应的受阻程度指标，计算各指示阻力下的补偿压力；
[0008]顶管机工作压力补偿模块，用于将各组指示阻力对应的补偿压力上传至数据库中；在顶管机工作过程中，当阻力发生变化时，根据顶管机受到的阻力在数据库中匹配对应的补偿压力。
[0009]优选地，所述顶管机工作数据采集模块还用于获取顶管机在不同阻力下工作时间段内的掘进速度。
[0010]优选地，所述受阻程度指标的获取方法具体为：
[0011]在不同阻力下，将工作时间段划分为第一时间段和第二时间段，计算第一时间段与第二时间段内所有时刻的土石重量之和的差值，得到各阻力下的土石重量变化评价；计算工作时间段内所有时刻震动频率的方差得到震动频率变化评价；根据所述土石重量变化评价和震动频率变化评价，得到各阻力下的受阻程度指标。
[0012]优选地，所述相近关系的获取方法具体为：
[0013]计算任意两个阻力下的土石重量的皮尔逊相关系数得到第一数值；
[0014]分别计算所述两个阻力下工作时间段内所有时刻土石重量极差与均值，根据所述
两个阻力对应的土石重量极差的差值与土石重量均值的差值，得到第二数值；
[0015]计算所述两个阻力下的受阻程度指标差值的绝对值得到第三数值；
[0016]根据第一数值、第二数值与第三数值得到任意两个阻力之间的相近关系。
[0017]优选地，所述相近关系的计算方法为：
[0018][0019]其中，R(A,B)表示阻力为A与阻力为B之间的相近关系，F
A
、F
B
分别表示阻力为A与阻力为B下的土石重量，P
A
、P
B
分别表示阻力为A与阻力为B下的受阻程度指标；
[0020]为第一数值，表示阻力A与阻力B下的土石重量的皮尔逊相关系数；
[0021]为第二数值，D(F
A
)、D(F
B
)分别表示在阻力为A与阻力为B下工作时间段内所有时刻土石重量的极差，mean(F
A
)、mean(F
B
)分别表示在阻力为A与阻力为B下工作时间段内所有时刻土石重量的均值；
[0022]为第三数值，|P
A
－P
B
|表示两个阻力下受阻程度指标的差值。
[0023]优选地，所述系统还包括顶管机工作阻力监控模块，用于根据各组指示阻力获取阻力阈值区间，并对顶管机所受阻力进行实时检测，若顶管机所受阻力长时间处于阻力阈值区间内，则需对顶管机进行停机检查。
[0024]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：
[0025]本专利技术提供了一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统，该系统采用工业数据存储支持服务技术，本质上是基于复杂数学运算的、用于换算统计数据的方法对获取到的不同阻力下的土石重量和震动频率相关工业数据信息进行数据处理，从而确定不同阻力下的受阻程度，根据受阻程度计算不同阻力下的补偿压力，同时将获得的数据进行存储，根据顶管机实际受到的阻力与存储的数据获取相应的补偿压力。本专利技术能够及时应对顶管机的压力变化，并进行相应的压力补偿，使机器能够正常运行。
[0026]同时对顶管机受到的阻力进行实时监测，使顶管机的压力维持在正常范围内，确保了机器的安全性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0028]图1为本专利技术的一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统的系统框图。
具体实施方式
[0029]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结
合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0031]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统的具体方案。
[0032]实施例1：
[0033]具体地，以土压平衡式顶管机为例，进行说明：
[0034]其中，土压平衡式顶管机主要由顶管机刀盘、大刀盘驱动装置、前后壳体、止转装置、联接两壳体的纠偏油缸组和铰接密封装置、出土螺旋输送机、纠偏油缸液压动力站和液压管路、润滑油脂泵和油脂输送管路、加泥(水)装置、驱动电机电器柜及顶管操纵台等组合而成。
[0035]其工作原理是：先由工作井中的主顶进油缸推动顶管机前进，与此同时大刀盘旋转切削土体，切削下的土体进入密封土仓与螺旋输送机中，并被挤压形成具有一定土压的压缩土体；历经螺旋输送机的旋转，运输出切削的土体。密封土仓内的土压力值可通过螺旋输送机的出土量或顶管机的前进速度来操纵，使此土压力与切削面前方的静止土压力和地下水压力保持稳定，进而确保开挖面的稳定，避免地面的沉降或隆起。对于顶管机的具体连接，由于为现有技术，此处不再过多赘述。
[0036]本专利技术的基于工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统，其特征在于，该系统包括：顶管机工作数据采集模块，用于获取顶管机在各阻力下工作时间段内不同时刻的土石重量和震动频率；顶管机工作数据处理模块，用于根据所述土石重量和震动频率计算各阻力下的受阻程度指标，并根据各阻力下的土石重量和受阻程度指标，计算任意两个阻力之间的相近关系；基于所述相近关系，对不同阻力进行分组，得到多个组别；顶管机工作数据分析模块，用于获取各组的指示阻力，基于各组指示阻力对应的受阻程度指标，计算各指示阻力下的补偿压力；顶管机工作压力补偿模块，用于将各组指示阻力对应的补偿压力上传至数据库中；在顶管机工作过程中，当阻力发生变化时，根据顶管机受到的阻力在数据库中匹配对应的补偿压力。2.根据权利要求1所述的一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统，其特征在于，所述顶管机工作数据采集模块还用于获取顶管机在不同阻力下工作时间段内的掘进速度。3.根据权利要求1所述的一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统，其特征在于，所述受阻程度指标的获取方法具体为：在不同阻力下，将工作时间段划分为第一时间段和第二时间段，计算第一时间段与第二时间段内所有时刻的土石重量之和的差值，得到各阻力下的土石重量变化评价；计算工作时间段内所有时刻震动频率的方差得到震动频率变化评价；根据所述土石重量变化评价和震动频率变化评价，得到各阻力下的受阻程度指标。4.根据权利要求1所述的一种基于工业数据智能分析的顶管机的压力补偿系统，其特征在于，所述相近关系的获取方法具体为：计算任意两个阻力下的土石重量的皮尔逊相关系数得到第一数值；分别计算所述两个阻力下...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪松，
申请(专利权)人：扬州地龙机械有限公司，
类型：发明
国别省市：