【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道掘进，尤其涉及一种tbm卡机预警方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、隧道掘进机(tunnel boring machine，tbm)是一种用于隧道掘进的大型机械设备。tbm主要由刀盘、护盾、推进系统以及输送系统组成，能够在围岩中开挖出所需的隧道断面，并对隧道进行初步支护。tbm具有效率高、质量好、安全性高等优点，被广泛应用于地铁、公路、水利等领域的隧道工程。
2、然而，采用tbm进行隧道掘进的过程中也存在一些问题，其中最常见的就是tbm卡机的问题。根据卡机位置的不同，tbm卡机主要包括刀盘卡机。刀盘卡机是指遭遇不良地质时刀盘无法提供足够的扭矩而导致刀盘无法正常工作，从而影响tbm的正常工作。tbm卡机不仅会降低tbm的掘进效率，还会增加tbm的维修成本，甚至会造成tbm的损坏或隧道的事故，给隧道施工带来巨大的风险和损失。
3、因此，如何提前预测tbm卡机风险并及时预警，是tbm掘进
亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种tbm卡机预警方法、装置、电子设备及存储介质，以提前预测tbm的卡机风险并及时预警，保障tbm正常运行。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种tbm卡机预警方法，包括：
3、实时获取围岩收敛特征，并将所述围岩收敛特征输入至预先训练好的收敛预测模型中，得到对应的围岩收敛曲线；所述围岩收敛曲线中包含不同时刻的围岩收敛距离；所述收敛预测模型基于不同的围岩收敛
4、获取当前时刻的围岩参数，并将当前时刻的围岩参数和当前时刻的围岩收敛距离，输入至预先训练好的坍塌预测模型中，得到下一时刻的预测坍塌量；所述坍塌预测模型基于同一时刻的围岩参数和围岩收敛距离，以及对应的下一时刻的坍塌量训练得到；
5、当所述下一时刻的预测坍塌量大于预设坍塌量时，确定下一时刻将发生刀盘卡机，并进行刀盘卡机预警。
6、在一种可能的实现方式中，在得到对应的围岩收敛曲线之后，还包括：
7、若对应的围岩收敛曲线中的最大围岩收敛距离大于或等于预设的安全收敛距离，则确定存在护盾卡机风险。
8、在一种可能的实现方式中，在确定下一时刻将发生刀盘卡机，并进行刀盘卡机预警之后，所述方法还包括：
9、获取预计掘进时间和预设停机时间；
10、计算所述预计掘进时间与所述预设停机时间的和，并将所述和确定为实际掘进时间；
11、基于所述围岩收敛曲线，确定围岩收敛距离达到所述预设的安全收敛距离时所需要的预计收敛时间；
12、检测所述预计收敛时间与所述实际掘进时间之间的大小关系；
13、若所述预计收敛时间小于或等于所述实际掘进时间，则确定将发生护盾卡机，并进行护盾卡机预警。
14、在一种可能的实现方式中，在检测所述预计收敛时间与所述实际掘进时间之间的大小关系之后，还包括：
15、若所述预计收敛时间大于所述实际掘进时间，则确定不发生护盾卡机。
16、在一种可能的实现方式中，在得到下一时刻的预测坍塌量之后，还包括：
17、当所述下一时刻的预测坍塌量小于或等于预设坍塌量时，确定下一时刻不发生刀盘卡机。
18、在一种可能的实现方式中，在得到围岩收敛曲线之后，还包括：
19、若围岩收敛曲线中的最大围岩收敛距离小于预设的安全收敛距离，则确定不存在护盾卡机风险。
20、在一种可能的实现方式中，在将所述围岩收敛特征输入至收敛预测模型中，对应得到当前时刻对应的围岩收敛曲线之前，还包括：
21、获取上一时刻的实际收敛距离；
22、将所述围岩收敛特征输入至预先训练好的收敛预测模型中，得到对应的围岩收敛曲线，包括：
23、基于上一时刻的实际收敛距离，调整所述收敛预测模型中的模型参数，得到新的收敛预测模型；
24、将所述围岩收敛特征输入至新的收敛预测模型中，得到对应的围岩收敛曲线。
25、第二方面，本专利技术实施例提供了一种tbm卡机预警装置，包括：
26、预测模块，用于实时获取围岩收敛特征，并将所述围岩收敛特征输入至预先训练好的收敛预测模型中，得到对应的围岩收敛曲线；所述围岩收敛曲线中包含不同时刻的围岩收敛距离；所述收敛预测模型基于不同的围岩收敛特征，以及对应的围岩收敛曲线训练得到；
27、所述预测模块，还用于获取当前时刻的围岩参数，并将当前时刻的围岩参数和当前时刻的围岩收敛距离，输入至预先训练好的坍塌预测模型中，得到下一时刻的预测坍塌量；所述坍塌预测模型基于同一时刻的围岩参数和围岩收敛距离，以及对应的下一时刻的坍塌量训练得到；
28、预警模块，用于当所述下一时刻的预测坍塌量大于预设坍塌量时，确定下一时刻将发生刀盘卡机，并进行刀盘卡机预警。
29、第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
30、第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
31、本专利技术实施例提供一种tbm卡机预警方法、装置、电子设备及存储介质，通过在tbm掘进过程中实时获取的围岩收敛特征，可以对应预测围岩收敛曲线，基于围岩参数和围岩收敛曲线中的围岩收敛距离，可以预测下一时刻的预测坍塌量，进而根据预测坍塌量，来确定下一时刻是否发生刀盘卡机，从而实现在tbm掘进过程中实时进行刀盘卡机预警的目的，保障tbm正常工作。
32、另外，本专利技术实施例通过预先训练的收敛预测模型，可以基于围岩收敛特征预测围岩收敛曲线，并通过预先训练的坍塌预测模型，可以基于围岩参数和围岩收敛曲线中的围岩收敛距离，预测坍塌量，从而对tbm的掘进状态进行动态的评估，实现实时更新卡机预测结果的目的，提升卡机预警的精准度。
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1.一种TBM卡机预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的TBM卡机预警方法，其特征在于，在得到对应的围岩收敛曲线之后，还包括：
3.根据权利要求2所述的TBM卡机预警方法，其特征在于，在确定下一时刻将发生刀盘卡机，并进行刀盘卡机预警之后，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的TBM卡机预警方法，其特征在于，在检测所述预计收敛时间与所述实际掘进时间之间的大小关系之后，还包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的TBM卡机预警方法，其特征在于，在得到下一时刻的预测坍塌量之后，还包括：
6.根据权利要求1-4任一项所述的TBM卡机预警方法，其特征在于，在得到围岩收敛曲线之后，还包括：
7.根据权利要求1-4任一项所述的TBM卡机预警方法，其特征在于，在将所述围岩收敛特征输入至收敛预测模型中，对应得到当前时刻对应的围岩收敛曲线之前，还包括：
8.一种TBM卡机预警装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述TBM卡机预警方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种tbm卡机预警方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的tbm卡机预警方法，其特征在于，在得到对应的围岩收敛曲线之后，还包括：
3.根据权利要求2所述的tbm卡机预警方法，其特征在于，在确定下一时刻将发生刀盘卡机，并进行刀盘卡机预警之后，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的tbm卡机预警方法，其特征在于，在检测所述预计收敛时间与所述实际掘进时间之间的大小关系之后，还包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的tbm卡机预警方法，其特征在于，在得到下一时刻的预测坍塌量之后，还包括：
6.根据权利要求1-4任一项所述的tbm卡机预警方法，其特征在于，在得到围岩收敛...
【专利技术属性】
技术研发人员：张骞，聂瑶奇，杜立杰，杜彦良，马岩，李青蔚，杨亚磊，赵启超，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：
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