申请/专利权人：山东大学

申请日：2023-05-25

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN116658245B

主分类号：E21F17/18

分类号：E21F17/18;E21D9/06;E21D9/093;E21D11/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2023.09.15#实质审查的生效;2023.08.29#公开

摘要：本发明涉及盾构机同步注浆监测技术领域，特别是涉及一种搭载于盾构尾部的同步注浆实时监测系统及方法，包括盾壳，盾壳行进方向的后端位于围岩和管片之间，盾壳行进方向的后端设有注浆组件和注浆雷达监测组件，注浆雷达监测组件电性连接有信息处理决策系统，信息处理决策系统与注浆组件电性连接。本发明可以对盾构掘进过程中对同步注浆浆液进行实时探测，保障了工程掘进的需求，同时可以通过注浆雷达监测组件得到更加清晰的雷达图像，提高检测结果，同时信息处理决策系统可以根据监测结果智能化调整注浆压力，减小了施工作业人员的主观性影响，实现了自动监测，自动调节。

主权项：1.一种搭载于盾构尾部的同步注浆实时监测系统，其特征在于：包括盾壳11，所述盾壳11行进方向的后端位于围岩10和管片8之间，所述盾壳11行进方向的后端设有注浆组件和注浆雷达监测组件1，所述注浆雷达监测组件1电性连接有信息处理决策系统2，所述信息处理决策系统2与所述注浆组件电性连接；所述注浆雷达监测组件1包括半开口金属保护盒21，所述半开口金属保护盒21与所述盾壳11行进方向的后端固接，所述半开口金属保护盒21顶部外侧固接有测温测压部，所述半开口金属保护盒21内设有自发自收雷达组件19，所述自发自收雷达组件19远离发射端的一侧设有自旋转装置20，所述自旋转装置20用于调整所述自发自收雷达组件19朝向，所述半开口金属保护盒21远离所述盾壳11的一端固接有保护板17，所述测温测压部、所述自发自收雷达组件19与所述信息处理决策系统2电性连接，所述半开口金属保护盒21与所述保护板17之间设有密封部；所述测温测压部包括温度传感器15和压力传感器16，所述温度传感器15和所述压力传感器16分别与所述半开口金属保护盒21外壁固接，所述温度传感器15和所述压力传感器16分别与所述信息处理决策系统2电性连接；所述信息处理决策系统2包括压力信号接收器4、雷达主机5和温度信号接收器6，所述压力信号接收器4与所述压力传感器16电性连接，所述温度信号接收器6与所述温度传感器15电性连接，所述雷达主机5与所述自发自收雷达组件19电性连接，所述压力信号接收器4、所述雷达主机5和所述温度信号接收器6分别电性连接有综合决策装置7，所述综合决策装置7与所述注浆组件电性连接；所述搭载于盾构尾部的同步注浆实时监测系统的实时监测方法，包括以下步骤：S1、将所述注浆雷达监测组件1安装在所述盾壳11行进方向的后端；S2、通过所述注浆组件向所述围岩10和所述管片8之间注浆，同时使用所述注浆雷达监测组件1对温度、压力和雷达信息进行实时监测；S3、根据所述注浆雷达监测组件1监测到的温度、压力实时数据、雷达数据和所述注浆组件的实时注浆压力，将信号传输至所述信息处理决策系统2；S4、所述信息处理决策系统2将温度、压力实时数据、雷达数据和所述注浆组件的实时注浆压力进行处理，控制所述注浆组件的注浆压力；所述S4中，所述信息处理决策系统2通过PCA算法和Contourlet变换对雷达信号进行处理；所述PCA算法的运行流程为：S401、采用Contourlet变换对所述雷达主机5所获得的所述自发自收雷达组件19的地质雷达图像进行分解,得到各尺度上的高频子带一个低频信息子带；S402、对于所得到的各尺度上的高频信息子带以及低频子带进行分别处理，对每个子带的Contourlet系数取其相应地绝对值；S403、将上一步骤得到的绝对值按从大到小的顺序进行排序，同时不改变其原有位置；S403、根据上一步骤的排序结果,计算第N+1个Contourlet系数的绝对值，其大小为M；S404、判断各个Contourlet系数绝对值是否小于或等于M的值；S405、将小于或等于M的值的Contourlet系数设置为零；S406、将最后得到的新的Contourlet系数进行重构,即可得到图像的特征信息；所述S406中，新的Contourlet系数指的是其绝对值大于M的Contourlet系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山东大学 一种搭载于盾构尾部的同步注浆实时监测系统及方法

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