一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法及系统，属于盾构机技术领域。该方法包括：S100：获取盾构机原始数据信息；S200：对原始数据信息进行预处理，形成完整数据包；S300：基于完整数据包，对盾构机的各腔体压力以及各支路压力进行聚合，得到压力聚合数据；S400：对压力聚合数据做正态分布检验，得到检验结果；S500：判断所述盾构机原始数据信息中是否包含油脂量数据，若是，则进行压力与油脂量的相关性分析，得到分析结果；S600：根据分析结果生成预警规则并在盾构掘进过程中进行实时预警。本发明专利技术在充分利用盾构机数据进行数据分析的基础上，有效的进行了盾尾密封状态的监测和合理预警。的监测和合理预警。的监测和合理预警。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及盾构机
，更具体的说是涉及一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法及系统。

技术介绍

[0002]在盾构施工中，盾尾密封性对于施工安全和质量起着至关重要的作用。盾构机盾尾主要由密封刷环、注脂管道、注浆管道，以及压力传感器和注浆、注脂泵等部件组成，进行的主要工作是在盾构机掘进时，对管道与土壤之间，管道与管道之间形成的缝隙进行注浆处理，然后通过向密封刷注入油脂，使其盾尾保持一定的抗压力，将注浆液抵挡到盾构机以外，防止注浆液倒流影响盾构机正常工作或造成注浆量过少引起地面坍塌，注浆量过多引起地面隆起等安全事故。
[0003]盾尾密封失效主要原因有盾尾刷产生塑性变形而失效、盾尾密封油脂质量不好、拼装管片造成的泥渣等进入油脂仓、注浆压力或量控制不当等。传统的保证盾尾密性良好的方法也是从这些方面入手，主要包括设备材料的质量管理和养护、盾尾油脂注入压力和量的良好控制、更换油脂时注意清洁、盾构机姿态控制过程中保证合理的盾尾间隙等。目前，最新的盾尾密封状态监控或预警方法还会借助加装硬件监测装置等，例如在盾尾密封腔安装传感器监控是否泄露。
[0004]但是，现有技术中的这些方法多依赖于人工经验，通过设备监测也不能很好的定义预警规则从而起到预先发现泄露和报警的作用。
[0005]综上所述，如何提供一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了用于解决上述现有技术中存在的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一方面，本专利技术提供了一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法，包括以下步骤：
[0009]S100：获取盾构机原始数据信息；
[0010]S200：对原始数据信息进行预处理，形成完整数据包；
[0011]S300：基于完整数据包，对盾构机的各腔体压力以及各支路压力进行聚合，得到压力聚合数据；
[0012]S400：对压力聚合数据做正态分布检验，得到检验结果；
[0013]S500：判断所述盾构机原始数据信息中是否包含油脂量数据，若是，则进行压力与油脂量的相关性分析，得到分析结果；
[0014]S600：根据分析结果生成预警规则并在盾构掘进过程中进行实时预警。
[0015]优选地，所述S200包括：对原始数据进行缺失值判断处理以及异常值清洗处理，并
进行数据项整理，形成完整数据包。
[0016]优选地，所述S400包括：
[0017]S410：判断压力聚合数据是否符合正态分布，输出判断结果；
[0018]S420：若判断结果符合，则按照3σ原则取第一预设范围为正常值区间；否则，采取第二预设范围为正常值区间；
[0019]S430：依据步骤S420输出检验结果。
[0020]优选地，所述S500包括：
[0021]S510：若所述盾构机原始数据信息中包含油脂量数据，则分析各压力之间以及压力与油脂量之间的相关性；
[0022]S520：输出正相关或负相关的任一种相关性分析结果。
[0023]优选地，所述S500还包括，
[0024]S530：若所述盾构机原始数据信息中不包含油脂量数据，则按照S430输出的检验结果进行异常预警。
[0025]另一方面，本专利技术还提供了一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警系统，包括：
[0026]获取模块：用于获取盾构机原始数据信息；
[0027]预处理模块，与所述获取模块连接，用于对原始数据信息进行预处理，形成完整数据包；
[0028]聚合模块，与所述预处理模块连接，用于基于完整数据包，对盾构机的各腔体压力以及各支路压力进行聚合，得到压力聚合数据；
[0029]检验模块，与所述聚合模块连接，用于对压力聚合数据做正态分布检验，得到检验结果；
[0030]分析模块，与所述检验模块连接，用于判断所述盾构机原始数据信息中是否包含油脂量数据，若是，则进行压力与油脂量的相关性分析，得到分析结果；
[0031]预警模块，与所述分析模块连接，用于根据分析结果生成预警规则并在盾构掘进过程中进行实时预警。
[0032]优选地，所述预处理模块，包括：用于对原始数据进行缺失值判断处理以及异常值清洗处理，并进行数据项。
[0033]优选地，所述检验模块包括：
[0034]判断单元，与所述聚合模块连接，用于判断压力聚合数据是否符合正态分布，输出判断结果；
[0035]响应单元，与所述判断单元连接，若判断结果符合，则按照3σ原则取第一预设范围为正常值区间；否则，采取第二预设范围为正常值区间；
[0036]输出单元，与响应单元连接，用于输出检验结果。
[0037]优选地，所述分析模块，包括：
[0038]分析单元，与所述输出单元连接，用于若所述盾构机原始数据信息中包含油脂量数据，则分析各压力之间以及压力与油脂量之间的相关性；
[0039]输出单元，与所述分析单元连接，用于输出正相关或负相关的任一种相关性分析结果。
[0040]优选地，所述分析模块，还包括：
[0041]预警单元：若所述盾构机原始数据信息中不包含油脂量数据，则按照所述输出单元输出的检验结果进行异常预警。
[0042]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法及系统，在充分利用盾构机数据进行数据分析的基础上，进行盾尾密封状态的监测和合理预警，具体有益效果为：
[0043](1)基于数据分析的盾尾密封正常值区间定义方法，能够实现密封状态实时监测；
[0044](2)基于压力、油脂量相关性的分析方法，增加了盾尾密封性的判断方法，实现盾尾漏浆的实时预警，避免安全质量事故发生。
[0045](3)不需要任何外加装置或设备，有效节约了盾尾密封监测成本，同时提升了智能监测水平。
附图说明
[0046]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，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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0047]图1为本专利技术的方法流程示意图；
[0048]图2为本专利技术的系统结构示意图。
具体实施方式
[0049]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0050]实施例1
[0051]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法，其特征在于，包括以下步骤：S100：获取盾构机原始数据信息；S200：对原始数据信息进行预处理，形成完整数据包；S300：基于完整数据包，对盾构机的各腔体压力以及各支路压力进行聚合，得到压力聚合数据；S400：对压力聚合数据做正态分布检验，得到检验结果；S500：判断所述盾构机原始数据信息中是否包含油脂量数据，若是，则进行压力与油脂量的相关性分析，得到分析结果；S600：根据分析结果生成预警规则并在盾构掘进过程中进行实时预警。2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法，其特征在于，所述S200包括：对原始数据进行缺失值判断处理以及异常值清洗处理，并进行数据项整理，形成完整数据包。3.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法，其特征在于，所述S400包括：S410：判断压力聚合数据是否符合正态分布，输出判断结果；S420：若判断结果符合，则按照3σ原则取第一预设范围为正常值区间；否则，采取第二预设范围为正常值区间；S430：依据步骤S420输出检验结果。4.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法，其特征在于，所述S500包括：S510：若所述盾构机原始数据信息中包含油脂量数据，则分析各压力之间以及压力与油脂量之间的相关性；S520：输出正相关或负相关的任一种相关性分析结果。5.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警方法，其特征在于，所述S500还包括，S530：若所述盾构机原始数据信息中不包含油脂量数据，则按照S430输出的检验结果进行异常预警。6.一种基于数据分析的盾构机盾尾密封性预警系统，其特征在于，包括：获取模块：用于获取盾构机原始数据信息；预处理模块，与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安欢，徐宏，杨倩，鲁和友，董晓光，王亚美，牛丽坤，陈文远，郭新伟，张海亮，武金城，毕张龙，孙军红，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：