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公开(公告)号：CN114861289B
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210807021.9
申请日：2022-07-11
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F30/13 , G06N3/04 , G06F30/27 , G01L1/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种基于深度学习的盾构机土舱压力空间分布预测方法，包括如下步骤：构建土舱压力空间分布特征函数：收集盾构过程中的施工参数和地质参数，形成数据集；构建CNN‑GRU混合模型，将数据集作为CNN‑GRU混合模型的输入，通过CNN模型提取施工参数和地质参数在过去时刻的特征向量，通过GRU模型捕捉土舱压力在过去时间尺度的关联性，将所述CNN模型和所述GRU模型的输出结果通过第三串联层，然后与当前时刻的施工参数和地质参数共同作为输入，经过第五全连接层后输出土舱压力空间分布特征函数的预测系数；采用所述土舱压力空间分布特征函数进行土舱压力的空间分布预测。本发明实现了土舱压力的空间分布预测。
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公开(公告)号：CN118898770B
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411398158.9
申请日：2024-10-09
Applicant: 湖南大学
IPC: G06V10/80 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06T17/05 , G06V10/82
Abstract: 本发明涉及盾构掘进技术，提供一种盾构掘进装备的姿态预测方法、装置、设备、介质及产品，该方法包括：通过地质钻孔数据，结合Kriging算法构建全域地质特征图；根据盾构掘进装备的当前位置信息和所述全域地质特征图提取盾周局部地质特征图；获取所述盾构掘进装备的操作参数，将所述操作参数和所述盾周局部地质特征图输入预训练完成的姿态预测模型，预测所述盾构掘进装备在后续掘进段的姿态演化；其中，所述姿态预测模型包括地质信息卷积模块、时序特征提取融合模块和预测模块。通过本申请所提供的技术方案，融合地质信息空间特征和操作参数的时序特征，有效提升盾构穿越复杂地层的掘进姿态预测精度。
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公开(公告)号：CN117744450B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202410176482.X
申请日：2024-02-08
Applicant: 湖南大学 , 中国建筑第五工程局有限公司
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本申请提供一种盾构掘进过程模拟方法，属于隧道盾构技术领域。本申请通过构建推进系统的简化模型，并以简化模型为基础进行有限元模拟，可以有效反映土压平衡盾构机在液压油缸推进系统驱动下的运行状态，使得模拟结果可以更加真实的反映实际盾构掘进过程；在计算中，根据前一次的模拟结果实时进行网格更新，由于盾构机继承了前次模拟的位置和姿态，避免了现有技术中基于离散时间步的模拟方法无法重现盾构运动连续性的缺陷，具有模拟由液压油缸推进系统驱动的盾构连续掘进过程的能力。
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公开(公告)号：CN117744450A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202410176482.X
申请日：2024-02-08
Applicant: 湖南大学 , 中国建筑第五工程局有限公司
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本申请提供一种盾构掘进过程模拟方法，属于隧道盾构技术领域。本申请通过构建推进系统的简化模型，并以简化模型为基础进行有限元模拟，可以有效反映土压平衡盾构机在液压油缸推进系统驱动下的运行状态，使得模拟结果可以更加真实的反映实际盾构掘进过程；在计算中，根据前一次的模拟结果实时进行网格更新，由于盾构机继承了前次模拟的位置和姿态，避免了现有技术中基于离散时间步的模拟方法无法重现盾构运动连续性的缺陷，具有模拟由液压油缸推进系统驱动的盾构连续掘进过程的能力。
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公开(公告)号：CN116304843B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202310571895.3
申请日：2023-05-22
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F18/24 , G06F18/10 , G06F18/2411 , G06F18/15 , G06N20/10
Abstract: 本发明公开了一种基于振动响应实时识别盾构机前方地质条件的方法，包括通过机载振动监测设备采集盾构机掘进过程中的振动信号；采集盾构机的掘进参数；获取钻孔位置处盾构机已开挖的地质条件；构建由掘进参数、振动信号以及地质条件组成的数据库；分析数据库中掘进参数和振动信号的响应关系；根据已知地质条件进行验证，识别不同地质类别；最后采用支持向量机量化不同地质类别的分类边界。本发明通过联合盾构机的实时掘进参数与振动响应，可以有效识别当前正在开挖的地质条件。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116304843A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310571895.3
申请日：2023-05-22
Applicant: 湖南大学
IPC: G06F18/24 , G06F18/10 , G06F18/2411 , G06F18/15 , G06N20/10
Abstract: 本发明公开了一种基于振动响应实时识别盾构机前方地质条件的方法，包括通过机载振动监测设备采集盾构机掘进过程中的振动信号；采集盾构机的掘进参数；获取钻孔位置处盾构机已开挖的地质条件；构建由掘进参数、振动信号以及地质条件组成的数据库；分析数据库中掘进参数和振动信号的响应关系；根据已知地质条件进行验证，识别不同地质类别；最后采用支持向量机量化不同地质类别的分类边界。本发明通过联合盾构机的实时掘进参数与振动响应，可以有效识别当前正在开挖的地质条件。
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公开(公告)号：CN119988893A
公开(公告)日：2025-05-13
申请号：CN202510469393.9
申请日：2025-04-15
Applicant: 中国建筑第五工程局有限公司 , 湖南大学
IPC: G06F18/20 , G06F18/2135 , G06F18/25 , G06N3/045 , G06N3/0464 , G06N3/08 , E21D9/00
Abstract: 本发明提供一种盾构机刀具磨损预测方法及系统，属于盾构技术领域。本发明通过融合盾构掘进参数与振动信号，实现了从盾构掘进过程数据到刀具磨损程度的智能预测，为盾构掘进过程中刀具状态的精准评估与高效换刀提供了新的解决方案，同时也为复杂地层条件下的盾构施工提供了重要的技术支撑，能够最大化盾构掘进过程换刀收益。
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公开(公告)号：CN118898770A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202411398158.9
申请日：2024-10-09
Applicant: 湖南大学
IPC: G06V10/80 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06T17/05 , G06V10/82
Abstract: 本发明涉及盾构掘进技术，提供一种盾构掘进装备的姿态预测方法、装置、设备、介质及产品，该方法包括：通过地质钻孔数据，结合Kriging算法构建全域地质特征图；根据盾构掘进装备的当前位置信息和所述全域地质特征图提取盾周局部地质特征图；获取所述盾构掘进装备的操作参数，将所述操作参数和所述盾周局部地质特征图输入预训练完成的姿态预测模型，预测所述盾构掘进装备在后续掘进段的姿态演化；其中，所述姿态预测模型包括地质信息卷积模块、时序特征提取融合模块和预测模块。通过本申请所提供的技术方案，融合地质信息空间特征和操作参数的时序特征，有效提升盾构穿越复杂地层的掘进姿态预测精度。
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公开(公告)号：CN114970768B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202210817706.1
申请日：2022-07-13
Applicant: 湖南大学
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明公开了一种实时预测盾构机前方地质条件的方法，包括如下步骤：步骤一、将给定区域内固有的空间相关性作为先验信息，将盾构掘进参数作为实时信息；步骤二、通过钻孔数据标定地质条件相关性随距离的变化；步骤三、根据地质条件相关性，利用已开挖的地质条件向外插值出盾构机前方的地质条件；步骤四、利用随机森林算法通过输入盾构机实时掘进参数对前方地质条件进行预测；步骤五，插值结果以权重输出，赋予给随机森林中决策树的预测，实现融合先验信息与实时信息的盾构机前方地质条件的预测。本发明对于当前地质条件的预测不仅依赖于实时的盾构掘进参数，也考虑了前方地层与后方已开挖地层在空间中的关联特性，提升了前方地层识别的准确率。
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公开(公告)号：CN114970768A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210817706.1
申请日：2022-07-13
Applicant: 湖南大学
IPC: G06K9/62
Abstract: 本发明公开了一种实时预测盾构机前方地质条件的方法，包括如下步骤：步骤一、将给定区域内固有的空间相关性作为先验信息，将盾构掘进参数作为实时信息；步骤二、通过钻孔数据标定地质条件相关性随距离的变化；步骤三、根据地质条件相关性，利用已开挖的地质条件向外插值出盾构机前方的地质条件；步骤四、利用随机森林算法通过输入盾构机实时掘进参数对前方地质条件进行预测；步骤五，插值结果以权重输出，赋予给随机森林中决策树的预测，实现融合先验信息与实时信息的盾构机前方地质条件的预测。本发明对于当前地质条件的预测不仅依赖于实时的盾构掘进参数，也考虑了前方地层与后方已开挖地层在空间中的关联特性，提升了前方地层识别的准确率。
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