一种隧道衬砌台车的智能化控制方法及系统与流程

1.本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种隧道衬砌台车的智能化控制方法及系统。


背景技术：

2.隧道衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于对隧道内壁的砼衬砌施工。在现有技术中隧道衬砌台车在进行布料时采用单灌孔的方式进行注浆，且在更换灌孔时需要人工进行拆管、换管操作，注浆效率低下，且由于多采用采用单灌孔的方式进行注浆，导致混凝土离析、产生“人”字坡冷缝，造成混凝土衬砌质量下降的问题。
3.因此，在现有技术中隧道衬砌台车控制方法智能化较低，导致注浆效率低下，造成混凝土衬砌质量下降的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种隧道衬砌台车的智能化控制方法及系统，用于针对解决现有技术中隧道衬砌台车控制方法智能化较低，导致注浆效率低下，造成混凝土衬砌质量下降的技术问题。
5.鉴于上述问题，本技术提供了一种隧道衬砌台车的智能化控制方法及系统。
6.本技术的第一个方面，提供了一种隧道衬砌台车的智能化控制方法，所述方法包括：获得隧道衬砌台车的泵接口设置信息；根据所述泵接口设置信息，对泵口进行横向分割，确定浇筑分层分割节点；对待砌隧道衬壁进行数据采集，获得隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸；根据所述浇筑分层分割节点对所述隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行分割，确定浇筑分层信息；根据所述浇筑分层信息，确定各层浇筑要求；根据所述各层浇筑要求、浇筑分层信息，获得各层监测参数、监测参数要求；根据所述各层监测参数进行监测设备分配，生成监测执行信息，对各层进行监测，获得各层监测数据；根据所述各层监测数据与对应的监测参数要求进行遍历比对，确定监测比对结果；基于所述监测比对结果，对隧道衬砌台车进行参数控制。
7.本技术的第二个方面，提供了一种隧道衬砌台车的智能化控制系统，所述系统包括：设置信息获取模块，用于获得隧道衬砌台车的泵接口设置信息；浇筑分层分割节点获取模块，用于根据所述泵接口设置信息，对泵口进行横向分割，确定浇筑分层分割节点；数据采集模块，用于对待砌隧道衬壁进行数据采集，获得隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸；浇筑分层信息获取模块，用于根据所述浇筑分层分割节点对所述隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行分割，确定浇筑分层信息；各层浇筑要求获取模块，用于根据所述浇筑分层信息，确定各层浇筑要求；监测要求获取模块，用于根据所述各层浇筑要求、浇筑分层信息，获得各层监测参数、监测参数要求；监测数据获取模块，用于根据所述各层监测参数进行监测设备分配，生成监测执行信息，对各层进行监测，获得各层监测数据；监测比对结果获取模块，用于根据所述各层监测数据与对应的监测参数要求进行遍历比对，确定监测比对结果；
参数控制模块，用于基于所述监测比对结果，对隧道衬砌台车进行参数控制。
8.本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本技术实施例提供的方法通过获得隧道衬砌台车的泵接口设置信息。根据所述泵接口设置信息，对泵口进行横向分割，确定浇筑分层分割节点。对待砌隧道衬壁进行数据采集，获得隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸。根据所述浇筑分层分割节点对所述隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行分割，确定浇筑分层信息。根据所述浇筑分层信息，确定各层浇筑要求。根据所述各层浇筑要求、浇筑分层信息，获得各层监测参数、监测参数要求。根据所述各层监测参数进行监测设备分配，生成监测执行信息，对各层进行监测，获得各层监测数据。根据所述各层监测数据与对应的监测参数要求进行遍历比对，确定监测比对结果。基于所述监测比对结果，对隧道衬砌台车进行参数控制。通过对待砌隧道进行分层浇筑，提高了注浆效率，同时通过获取监控参数，实现对隧道衬砌台车的智能化控制，以保证注浆质量。解决了现有技术中隧道衬砌台车控制方法智能化较低，导致注浆效率低下，造成混凝土衬砌质量下降的技术问题。
9.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
10.图1为本技术提供的一种隧道衬砌台车的智能化控制方法流程示意图；图2为本技术提供的一种隧道衬砌台车的智能化控制方法中获取输出影像信息的流程示意图；图3为本技术提供的一种隧道衬砌台车的智能化控制方法中进行高度监控的流程示意图；图4为本技术提供了一种隧道衬砌台车的智能化控制系统结构示意图。
11.附图标记说明：设置信息获取模块11，数据采集模块12，数据采集模块13，浇筑分层信息获取模块14，各层浇筑要求获取模块15，监测要求获取模块16，监测数据获取模块17，监测比对结果获取模块18，参数控制模块19。
具体实施方式
12.本技术提供一种隧道衬砌台车的智能化控制方法及系统，用于针对解决现有技术中隧道衬砌台车控制方法智能化较低，导致注浆效率低下，造成混凝土衬砌质量下降的技术问题。
13.下面将参考附图对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施内容例仅为本技术所能实现的部分内容，而不是本技术的全部内容。
14.实施例一如图1所示，本技术提供了一种隧道衬砌台车的智能化控制方法，所述方法包括：步骤100：获得隧道衬砌台车的泵接口设置信息；步骤200：根据所述泵接口设置信息，对泵口进行横向分割，确定浇筑分层分割节点；
步骤300：对待砌隧道衬壁进行数据采集，获得隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸；步骤400：根据所述浇筑分层分割节点对所述隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行分割，确定浇筑分层信息；步骤500：根据所述浇筑分层信息，确定各层浇筑要求；具体的，获取隧道衬砌台车的泵接口设置信息，其中隧道衬砌台车的泵接口设置信息为隧道衬砌台车上的泵接口设置位置，根据泵接口设置信息，对泵口进行横向分割即进行横向高度分割，确定浇筑分层分割节点，浇筑分层分割节点位于隧道衬砌台车上的泵接口下方。随后，对待砌隧道衬壁进行数据采集，采集待砌隧道的隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸。进一步根据浇筑分层分割节点对所述隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行分割，确定浇筑分层信息，即根据泵接口设置信息获取浇筑分层分割节点，根据浇筑分层分割节点对隧道进行分割。进一步的，根据浇筑分层信息，确定各层浇筑要求，得到各个分层的浇筑要求信息，包括浇筑时间要求、各层浇筑时产生的压力要求，高度要求，温度要求等，便于后续确定具体的监测参数，实现对浇筑过程的实时监测。
15.如图2所示，本技术实施例提供的方法步骤500还包括：步骤510：根据所述浇筑分层分割节点，对隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行对应位置分割，确定各分层对应的隧道尺寸信息、隧道衬砌形状信息；步骤520：获得泵浇筑参数信息；步骤530：根据所述各分层对应的隧道尺寸信息、隧道衬砌形状信息、泵浇筑参数信息，确定各层控制参数信息，所述各层控制参数信息用于对各层进行泵操作控制；步骤540：基于所述各层控制参数信息、所述各分层对应的隧道尺寸信息，确定所述各层控制要求。
16.具体的，在获取各层浇筑要求时，通过浇筑分层分割节点对隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行对应位置分割，确定各分层对应的隧道尺寸信息、隧道衬砌形状信息。随后，获取泵浇筑参数信息，其中泵浇筑参数信息包含进行浇筑时的流量信息。根据各分层对应的隧道尺寸信息、隧道衬砌形状信息、泵浇筑参数信息，确定各层控制参数信息。即通过获取分层对应的隧道尺寸信息，以及隧道衬砌形状信息，得到各分层浇筑需求量，通过泵浇筑参数信息，得到各层浇筑的控制参数，包括浇筑时间控制参数、各层浇筑口开启和关闭的控制参数，各层控制参数信息用于对各层进行泵操作控制。最后，基于所述各层控制参数信息、所述各分层对应的隧道尺寸信息，确定各层控制要求，其中各层控制要求包括浇筑时间要求、各层浇筑时产生的压力要求，高度要求，温度要求等，便于后续确定具体的监测参数，实现对浇筑过程的实时监测。
17.步骤600：根据所述各层浇筑要求、浇筑分层信息，获得各层监测参数、监测参数要求；步骤700：根据所述各层监测参数进行监测设备分配，生成监测执行信息，对各层进行监测，获得各层监测数据；步骤800：根据所述各层监测数据与对应的监测参数要求进行遍历比对，确定监测比对结果；步骤900：基于所述监测比对结果，对隧道衬砌台车进行参数控制。
18.具体的，根据各层浇筑要求、浇筑分层信息，获得各层监测参数、监测参数要求，即
通过各层浇筑要求和对应层级的浇筑分层信息，获取各个分层的监测参数和对应的监测参数要求，包括对高度、压力、温度等方面的监测。随后，根据各层的监测参数进行监测设备分配，所述监测设备包括图像采集设备、流量监测器、温度传感器、压力检测器，为不同层分配对应的的监测设备，并生成监测执行信息，根据监测执行信息控制监测设备对各层进行监测，获得各层监测数据，完成对浇筑各层级注浆过程的监测。随后，通过对各层监测数据与对应的监测参数要求进行遍历比对，即对实际的监测数据和对应的监测参数要求进行遍历比对，得到监测比对结果。通过各层参数的监测比对结果，生成对应的控制参数，实现对隧道衬砌台车的智能化控制，以保证注浆质量，提高注浆效率。
19.如图3所示，本技术实施例提供的方法步骤700还包括：步骤710：通过图像采集设备对浇筑过程进行图像采集，获得浇筑图像信息，其中所述浇筑图像信息包括浇筑位置坐标、浇筑图像；步骤720：根据所述浇筑图像对浇筑高度特征进行提取，确定浇筑高度；步骤730：根据所述浇筑分层信息，所述浇筑位置坐标，确定浇筑分割点，根据所述浇筑分割点对所述浇筑高度进行比较；步骤740：判断所述浇筑高度是否超出所述浇筑分割点，当超出时，发送预警信息，并生成停止信息，所述停止信息用于关闭泵。
20.具体的，监测设备包括图像采集设备、流量监测器、温度传感器、压力检测器。通过图像采集设备对浇筑过程进行图像采集，获得浇筑图像信息，其中所述浇筑图像信息包括浇筑位置坐标、浇筑图像。其中浇筑位置坐标为具体的浇筑口位置坐标。根据所述浇筑图像对浇筑高度特征进行提取，确定浇筑高度。随后，根据浇筑分层信息和当前浇筑位置坐标，确定当前的浇筑分割点，浇筑分割点为各浇筑分层的分割区域点，根据所述浇筑分割点对所述浇筑高度进行比较。最后，判断浇筑高度是否超出浇筑分割点，当超出浇筑分割点时则说明当前浇筑分层已经完成浇筑，则发送预警信息，并生成对应的浇筑泵接口停止信息，停止信息用于关闭泵，以保证浇筑分层的浇筑效果。
21.本技术实施例提供的方法步骤700还包括：步骤750：通过多个压力监测点铺设的所述压力检测器，对各压力监测点进行压力检测，获得压力检测信息；步骤760：根据压力检测点铺设坐标信息，所述压力检测信息，确定压力分布信息；步骤770：当所述压力分布信息不满足预设压力分布要求时，发送提醒信息。
22.具体的，通过设置多个压力监测点，并铺设压力检测器，对各压力监测点进行实时压力检测，获得压力检测信息。由于不同高度的注浆量不同，因此产生的注浆压力也不同，当压力低于对应区域的压力要求时，则说明该区域注浆量较小，存在注浆不均匀的情况，通过对压力进行监测，判断各位置的压力情况，便于对注浆均匀程度进行获取。根据压力检测点铺设坐标信息，所述压力检测信息，确定压力分布信息，其中压力分布信息中包含各铺设点的具体位置和对应的实际压力检测信息。判断压力分布信息中是否包含不满足预设的压力分布要求，当存在不满足预设的压力分布要求时，此时则说明对应的铺设点位置存在注浆不均匀的情况，则发送提醒信息，便于操作人员及时发现注浆问题，进一步保证注浆效果。
23.本技术实施例提供的方法步骤740还包括：
步骤741：通过所述流量监测器、温度传感器，获得混凝土温度、混凝土流量信息；步骤742：判断所述混凝土温度是否满足入模温度控制要求，当不满足时，发送提醒信息；步骤743：根据所述混凝土流量信息，确定混凝土用量信息；步骤744：判断所述混凝土用量信息是否超出浇筑高度要求，当超出时，发送预警信息，并生成停止信息。
24.具体的，通过量监测器、温度传感器，获得混凝土温度、混凝土流量信息。随后，判断混凝土温度是否满足入模温度控制要求，当不满足时，发送提醒信息，由于混凝土在进行入模时需要保持在一定的温度范围内，否则会在凝固的过程中产生温度裂缝，当混凝土温度不满足入模温度控制要求，则发送提醒信息，便于操作人员及时发现问题，保证注浆效果。根据混凝土流量信息，确定混凝土用量信息。判断所述混凝土用量信息是否超出浇筑高度要求，由于浇筑高度和浇筑量存在一定的比例关系，一定的高度下需求的混凝土量几乎不会产生变化。当混凝土用量信息超出浇筑高度要求的混凝土用量信息时，此时，混凝土可能存在泄露情况，则发送预警信息，并生成停止信息，停止继续对该区域的混凝土浇筑工作。
25.本技术实施例提供的方法步骤740还包括：步骤745：将所有监测设备采集到的监测数据进行存储，生成监测数据库；步骤746：根据所述监测数据库对各监测数据进行可视化处理，生成监测数据可视化图像；步骤747：根据现场操作人员请求信息，将请求信息对应的监测数据集、监测数据可视化图像发送至操作人员终端设备。
26.具体的，将监测设备采集到的监测数据进行存储，生成监测数据库。随后根据监测数据库对各监测数据进行可视化处理，根据检测设备的检测位置生成模拟的监测数据可视化图像。最后，根据现场操作人员请求信息，将请求信息对应的监测数据集、监测数据可视化图像发送至操作人员终端设备,便于操作人员实时获取各施工项目的具体施工情况。
27.综上所述，本技术实施例提供的方法通过获得隧道衬砌台车的泵接口设置信息。根据所述泵接口设置信息，对泵口进行横向分割，确定浇筑分层分割节点。对待砌隧道衬壁进行数据采集，获得隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸。根据所述浇筑分层分割节点对所述隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行分割，确定浇筑分层信息。根据所述浇筑分层信息，确定各层浇筑要求。根据所述各层浇筑要求、浇筑分层信息，获得各层监测参数、监测参数要求。根据所述各层监测参数进行监测设备分配，生成监测执行信息，对各层进行监测，获得各层监测数据。根据所述各层监测数据与对应的监测参数要求进行遍历比对，确定监测比对结果。基于所述监测比对结果，对隧道衬砌台车进行参数控制。通过对待砌隧道进行分层浇筑，提高了注浆效率，同时通过获取监控参数，实现对隧道衬砌台车的智能化控制，以保证注浆质量。解决了现有技术中隧道衬砌台车控制方法智能化较低，导致注浆效率低下，造成混凝土衬砌质量下降的技术问题。
28.实施例二基于与前述实施例中一种隧道衬砌台车的智能化控制方法相同的发明构思，如图4所示，本技术提供了一种隧道衬砌台车的智能化控制系统，所述系统包括：
设置信息获取模块11，用于获得隧道衬砌台车的泵接口设置信息；浇筑分层分割节点获取模块12，用于根据所述泵接口设置信息，对泵口进行横向分割，确定浇筑分层分割节点；数据采集模块13，用于对待砌隧道衬壁进行数据采集，获得隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸；浇筑分层信息获取模块14，用于根据所述浇筑分层分割节点对所述隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行分割，确定浇筑分层信息；各层浇筑要求获取模块15，用于根据所述浇筑分层信息，确定各层浇筑要求；监测要求获取模块16，用于根据所述各层浇筑要求、浇筑分层信息，获得各层监测参数、监测参数要求；监测数据获取模块17，用于根据所述各层监测参数进行监测设备分配，生成监测执行信息，对各层进行监测，获得各层监测数据；监测比对结果获取模块18，用于根据所述各层监测数据与对应的监测参数要求进行遍历比对，确定监测比对结果；参数控制模块19，用于基于所述监测比对结果，对隧道衬砌台车进行参数控制。
29.进一步地，所述监测数据获取模块17还用于：根据所述浇筑分层分割节点，对隧道衬砌形状信息、隧道衬砌尺寸进行对应位置分割，确定各分层对应的隧道尺寸信息、隧道衬砌形状信息；获得泵浇筑参数信息；根据所述各分层对应的隧道尺寸信息、隧道衬砌形状信息、泵浇筑参数信息，确定各层控制参数信息，所述各层控制参数信息用于对各层进行泵操作控制；基于所述各层控制参数信息、所述各分层对应的隧道尺寸信息，确定所述各层控制要求。
30.进一步地，所述监测数据获取模块17还用于：通过图像采集设备对浇筑过程进行图像采集，获得浇筑图像信息，其中所述浇筑图像信息包括浇筑位置坐标、浇筑图像；根据所述浇筑图像对浇筑高度特征进行提取，确定浇筑高度；根据所述浇筑分层信息，所述浇筑位置坐标，确定浇筑分割点，根据所述浇筑分割点对所述浇筑高度进行比较；判断所述浇筑高度是否超出所述浇筑分割点，当超出时，发送预警信息，并生成停止信息，所述停止信息用于关闭泵。
31.进一步地，所述监测数据获取模块17还用于：通过多个压力监测点铺设的所述压力检测器，对各压力监测点进行压力检测，获得压力检测信息；根据压力检测点铺设坐标信息，所述压力检测信息，确定压力分布信息；当所述压力分布信息不满足预设压力分布要求时，发送提醒信息。
32.进一步地，所述监测数据获取模块17还用于：通过所述流量监测器、温度传感器，获得混凝土温度、混凝土流量信息；判断所述混凝土温度是否满足入模温度控制要求，当不满足时，发送提醒信息；
根据所述混凝土流量信息，确定混凝土用量信息；判断所述混凝土用量信息是否超出浇筑高度要求，当超出时，发送预警信息，并生成停止信息。
33.进一步地，所述监测数据获取模块17还用于：将所有监测设备采集到的监测数据进行存储，生成监测数据库；根据所述监测数据库对各监测数据进行可视化处理，生成监测数据可视化图像；根据现场操作人员请求信息，将请求信息对应的监测数据集、监测数据可视化图像发送至操作人员终端设备。
34.上述实施例二用于执行如实施例一中的方法，其执行原理以及执行基础均可以通过实施例一中记载的内容获取，在此不做过多赘述。尽管结合具体特征及其实施例对本技术进行了描述，但本技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本技术的实施例，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的范围，这样获取的内容也属于本技术保护的范围。