确定隧道掘进机滚刀换刀组合的方法及系统与流程

本申请的实施例涉及电数字数据处理领域，特别涉及一种确定隧道掘进机滚刀换刀组合的方法及系统。

背景技术：

1、这里的陈述仅仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

2、全断面硬岩隧道掘进机在掘进过程中主要依靠刀盘上的多把滚刀破碎岩体。但刀盘上各滚刀的安装半径、受力状态、岩体条件及使用历程并不相同，使不同位置滚刀的磨损程度存在明显差异，部分滚刀还可能出现偏磨、崩刃、轴承异常等损坏，进而影响刀盘受力状态和破岩效率，因此需要根据滚刀状态实施合理的滚刀更换。

技术实现思路

1、在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、本申请一方面提供一种确定隧道掘进机滚刀换刀组合的方法，其包括以下步骤：s10：获取隧道掘进机在换刀前的稳定掘进运行数据以及刀盘上滚刀的状态数据；s20：根据稳定掘进运行数据和滚刀的状态数据，确定当前需要换刀的时刻隧道掘进机的运行状态特征；s30：根据滚刀的状态数据，确定换刀前全刀盘磨损程度；s40：根据滚刀的状态数据，从滚刀中确定候选的换刀组合；s50：根据候选的换刀组合以及s30步骤确定的换刀前全刀盘磨损程度，确定候选的换刀组合的评价特征；s60：根据候选的换刀组合的评价特征以及s20步骤确定的运行状态特征，确定不同的候选的换刀组合对应的掘进性能提升程度；s70：根据不同的候选的换刀组合对应的掘进性能提升程度，确定隧道掘进机滚刀换刀组合。

3、本申请的实施例提供的确定隧道掘进机滚刀换刀组合的方法，通过确定多个可能的候选的换刀组合，并与全刀盘磨损程度结合获得每个候选的换刀组合的评价特征，可避免只关注单一磨损严重的滚刀而破坏刀盘整体均衡；进而将每个候选的换刀组合的评价特征与换刀前隧道掘进机的运行状态特征相结合，可预测每个候选的换刀组合对应的掘进性能提升程度，从而将不同的换刀组合的性能转化为可量化比较的指标，以便于根据掘进性能提升程度直接确定优选的滚刀换刀组合。相比于依赖经验判断执行换刀操作，通过上述方法可针对具体磨损状况精准更换滚刀，同时还可避免换刀过多增加成本或换刀不足导致刀具进一步损坏，有效提升掘进速度以及换刀的可靠度。

4、本申请另一方面提供一种确定隧道掘进机滚刀换刀组合的系统，其包括：数据获取件，用于获取隧道掘进机在换刀前的稳定掘进运行数据以及刀盘上滚刀的状态数据；处理器，处理器设置成：根据稳定掘进运行数据和滚刀的状态数据，确定当前需要换刀的时刻隧道掘进机的运行状态特征；根据滚刀的状态数据，确定换刀前全刀盘磨损程度；根据滚刀的状态数据，从滚刀中确定候选的换刀组合；根据候选的换刀组合以及换刀前全刀盘磨损程度，确定候选的换刀组合的评价特征；根据候选的换刀组合的评价特征以及运行状态特征，确定不同的候选的换刀组合对应的掘进性能提升程度；根据不同的候选的换刀组合对应的掘进性能提升程度，确定隧道掘进机滚刀换刀组合。

5、本申请的实施例提供的确定隧道掘进机滚刀换刀组合的系统，通过确定多个可能的候选的换刀组合，并与全刀盘磨损程度结合获得每个候选的换刀组合的评价特征，可避免只关注单一磨损严重的滚刀而破坏刀盘整体均衡；进而将每个候选的换刀组合的评价特征与换刀前隧道掘进机的运行状态特征相结合，可预测每个候选的换刀组合对应的掘进性能提升程度，从而将不同的换刀组合的性能转化为可量化比较的指标，以便于根据掘进性能提升程度直接确定优选的滚刀换刀组合。相比于依赖经验判断执行换刀操作，通过上述系统可针对具体磨损状况精准更换滚刀，同时还可避免换刀过多增加成本或换刀不足导致刀具进一步损坏，有效提升掘进速度以及换刀的可靠度。

1.一种确定隧道掘进机滚刀换刀组合的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在s60步骤中，具体包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在s61步骤中，所述历史实际滚刀更换事件的数据包括每一所述历史实际滚刀更换事件对应的换刀前后的贯入度以及换刀前后的总推进力，s61步骤具体包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在s612步骤中，所述掘进性能提升程度按照以下方式确定：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在s611步骤中，所述换刀后的标准化对数贯入度比按照以下方式确定：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在s611步骤中，所述贯入度按照以下方式确定：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在s40步骤中，具体包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在s50步骤中，具体包括以下步骤：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在s70步骤中，具体包括以下步骤：

10.一种确定隧道掘进机滚刀换刀组合的系统，其特征在于，其包括：