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公开(公告)号：CN117842020A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311715643.X
申请日：2023-12-14
申请人： 武汉大学 , 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 中铁十一局集团第五工程有限公司 , 中铁十一局集团有限公司
摘要： 本发明属于隧道施工技术领域，具体提供了考虑TBM掘进能效‑风险‑成本的地质自适应辅助驾驶方法及系统，能够极大地提高TBM的利用率和智能化水平，最大化TBM掘进能效、最小化TBM掘进风险和最低化TBM掘进成本。方法包括：获取TBM掘进数据；构造四个单刀‑围岩相互作用参数：单刀推力、单刀扭矩、单刀推力贯入指数和单刀扭矩切削指数；基于环稳态段前Tl秒掘进数据建立输入体系；表征TBM掘进能效、风险、成本，并构造联合目标函数；基于聚类分析划分地质类型；建立各地质类型下的TBM最优控制参数预测模型；在掘进过程中，基于前述过程，辨识实测数据对应的模型获取优化后的TBM控制参数，进而自适应辅助驾驶。
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公开(公告)号：CN117517061A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311339066.9
申请日：2023-10-17
申请人： 武汉大学 , 中铁十一局集团有限公司 , 中国科学院武汉岩土力学研究所
摘要： 本发明提供隧道掌子面全域岩石强度特性精细智能感知方法及系统，能够高效、准确地实现隧道掌子面全域岩石强度特性精细智能感知，方法包括：步骤1，选择点荷载强度、纵波波速和施密特锤回弹数作为输入参数；步骤2，在掌子面范围内共布置9个测点，获取各测点处的输入参数测量数据；步骤3，将掌子面全域分割成若干网格；然后将掌子面中心、拱顶、拱底、左侧拱腰和右侧拱腰这五个测点作为基准测点，将分割得到的网格节点作为待解测点，基于基准测点通过蒙特卡洛模拟随机采样得到待解测点的参数取值；步骤4，掌子面全域参数分布修正；步骤5，将修正后的数据作为模型输入，通过感知模型遍历所有网格节点预测得到掌子面全域的岩石强度特性分布。
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公开(公告)号：CN117972522A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410125248.4
申请日：2024-01-29
申请人： 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 武汉科技大学 , 武汉大学
IPC分类号： G06F18/241 , G06F18/10 , G06N3/0442 , G06N3/08 , G06N3/0985 , E21D9/06
摘要： 本发明提供了一种基于增量学习的掘进参数预测模型的训练方法及相关设备，可以提高模型的掘进机掘进参数预测精度。该方法包括：基于双向长短时间记忆网络构建初始掘进参数预测模型，基于增量学习的掘进参数预测模型包括输入层、第一隐藏层、输出层以及N层第二隐藏层，N层第二隐藏层的激活函数为非饱和激活函数；将目标输入数据输入初始掘进参数预测模型，以得到预测掘进参数，目标输入数据为标准化处理后的模型输入数据集中的任意一个数据；基于量子粒子群算法、预测掘进参数以及标定掘进参数对初始掘进参数预测模型的超参数组合进行优化；基于增量学习机制以及优化后的初始掘进参数预测模型的超参数组合进行迭代训练，得到基于增量学习的掘进参数预测模型。
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公开(公告)号：CN113806889A
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202111099010.1
申请日：2021-09-18
申请人： 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 武汉大学 , 中铁十二局集团第二工程有限公司
摘要： 本申请提供一种TBM刀盘扭矩实时预测模型的处理方法、装置以及设备，用于训练一预测效果更为稳定的TBM刀盘扭矩实时预测模型。方法包括：处理设备获取TBM在不同时间点的第一工作状态数据；处理设备对第一工作状态数据进行预处理，剔除与TBM刀盘扭矩无关的数据，得到第二工作状态数据；处理设备对第二工作状态数据进行特征参数提取，得到与TBM刀盘扭矩相关的特征参数；处理设备将标注有对应特征参数的TBM刀盘扭矩，依次输入BLSTM模型，使得BLSTM模型以时序为基础预测下一时间段的TBM刀盘扭矩，实现正向传播，并依次根据BLSTM模型输出的TBM刀盘扭矩预测结果计算损失函数，以损失函数计算结果优化模型参数，实现反向传播，当达到训练条件时完成模型训练，得到TBM刀盘扭矩实时预测模型。
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公开(公告)号：CN113513335A
公开(公告)日：2021-10-19
申请号：CN202110548415.2
申请日：2021-05-19
申请人： 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 武汉大学
摘要： 本发明的涉及一种用于隧道开挖的模型试验及控制系统，所述试验系统包括：模型试样；模型试验机；所述模型试验机沿所述模型试样的一端面掘进并深入所述模型试样的内部，所述模型试验机包括，驱动组件；掘进组件，所述掘进组件通过所述驱动组件驱动，所述掘进组件沿所述模型试样的一端侧壁朝所述模型试样的内部掘进开挖；排渣组件，与所述掘进组件同步联动，用于当所述掘进组件掘进开挖时将所述模型试样的渣片粉末进行吸附清理，可广泛应用于隧道开挖模型技术领域。
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公开(公告)号：CN112818952A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110267457.9
申请日：2021-03-11
申请人： 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 武汉大学
摘要： 本申请实施例公开了一种煤岩分界线的识别方法、装置及电子设备，本申请实施例中，煤岩分界线的识别装置获取工作面与顶板相交部分的ROI图像；对该图像进行截断线性拉伸处理，得到拉伸处理后图像，然后基于训练后的目标煤岩分类模型，将拉伸处理后图像中的像素进行煤岩分类，得到煤岩分类结果图像；采用加权平均法对煤岩分类结果图像进行灰度化处理，得到煤岩分类结果图像对应的灰度图像；采用阈值法对灰度图像进行二值化处理，得到二值化图像；再对二值化图像进数学形态学的闭运算处理和开运算处理，数学形态学处理后图像；最后对数学形态学处理后图像进行边界跟踪处理，识别得到目标矿井的煤岩分界线。本方案可以对煤岩分界线进行精准识别。
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公开(公告)号：CN110501145B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201910596335.7
申请日：2019-07-03
申请人： 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种TBM掘进辅助破岩的实验系统，包括可滑动支撑平台、支撑平台预留孔、可锁定滚动轮、支撑平台导轨、热加载平台、平台预留孔、电磁波系统、红外线测温仪、刀盘装置、和刀盘反力架。还公开了一种TBM掘进辅助破岩的实验方法，可用于研究微波照射高温加热+液氮冷却作用对岩石物理力学性质的影响。
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公开(公告)号：CN110656951A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910924381.5
申请日：2019-09-27
申请人： 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 武汉大学 , 中国水利水电第三工程局有限公司
摘要： 本发明涉及全断面隧道掘进机掘进挤压变形卡机灾害安全控制方法，包括：评估全断面隧道掘进机掘进过程中围岩挤压变形等级；根据不同的挤压变形等级确定不同组合的掘进与分步联合围岩支护策略。本发明能够合理地评估围岩挤压变形等级，便于施工现场操作计算；根据围岩挤压变形的程度进行合理的掘进参数调整以及分步联合支护控制围岩，既能够在面对围岩变形的工况时避免卡机，保障掘进顺利进行，避免频繁停机延误工期，有利于提升掘进效率，又不会过度支护增加材料和人工成本，工程施工更加经济合理；通过多种支护手段有机结合有效提升了对围岩的加固支护效果，实现围岩应力状态的恢复改善，提升了围岩的自承载能力，施工安全性得到很大提升。
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公开(公告)号：CN113513335B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202110548415.2
申请日：2021-05-19
申请人： 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 武汉大学
摘要： 本发明的涉及一种用于隧道开挖的模型试验及控制系统，所述试验系统包括：模型试样；模型试验机；所述模型试验机沿所述模型试样的一端面掘进并深入所述模型试样的内部，所述模型试验机包括，驱动组件；掘进组件，所述掘进组件通过所述驱动组件驱动，所述掘进组件沿所述模型试样的一端侧壁朝所述模型试样的内部掘进开挖；排渣组件，与所述掘进组件同步联动，用于当所述掘进组件掘进开挖时将所述模型试样的渣片粉末进行吸附清理，可广泛应用于隧道开挖模型技术领域。
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公开(公告)号：CN112183993B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202011003587.3
申请日：2020-09-22
申请人： 中国科学院武汉岩土力学研究所 , 武汉大学
摘要： 本发明公开了一种TBM掘进控制参数智能预测及优化决策方法，对TBM掘进参数和刀盘振动加速度进行预处理，通过交叉验证对LSTM模型进行训练获得LSTM模型的最优模型超参数；对最优模型超参数的LSTM模型进行训练；通过交叉验证和改进损失函数对次级学习器进行训练获得次级学习器的最优模型超参数；对次级学习器进行训练，获得最终的堆叠集成模型；基于堆叠模型预测结果，采用多目标粒子群算法生成最优掘进控制参数。本发明提供了全断面隧道掘进机开挖过程掘进控制参数实时预测及优化决策方法，解决了复杂地层TBM掘进过程参数自动选取及调整难题，对全断面隧道掘进机安全高效智能化掘进具有重要意义。
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