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双护盾硬岩隧道掘进机导向系统关键技术研究
双护盾硬岩隧道掘进机导向系统关键技术研究
摘要：
双护盾硬岩隧道掘进机是一种在隧道工程中常用的设备，但在硬岩条件下的导向系统仍然存在诸多问题。本文针对双护盾硬岩隧道掘进机导向系统，从传感器技术、数据处理技术和智能控制技术等方面进行了研究，提出了一种改进的导向系统方案。通过实验验证，该方案能够提高双护盾硬岩隧道掘进机的导向精度和稳定性，从而提高隧道工程施工的效率和质量。
关键词：双护盾硬岩隧道掘进机、导向系统、传感器技术、数据处理技术、智能控制技术
1.引言
双护盾硬岩隧道掘进机作为一种常用的隧道施工设备，广泛应用于地铁、轨道交通等隧道工程中。在硬岩条件下，双护盾硬岩隧道掘进机的导向系统起着至关重要的作用。然而，由于硬岩的抗压强度较高，导致在掘进过程中，导向系统容易受到较大的振动和冲击，导致导向精度下降，甚至无法正常工作。因此，研究双护盾硬岩隧道掘进机导向系统的关键技术势在必行。
2.传感器技术
传感器技术是双护盾硬岩隧道掘进机导向系统的关键技术之一。通过在掘进机不同部位安装各类传感器，可以实时采集导向系统的位置、姿态、振动、冲击等信息。常见的传感器包括陀螺仪、加速度计、位移传感器等。利用这些传感器所采集到的数据，可以对导向系统的工作状态进行监测和评估，为后续的数据处理和智能控制提供基础。
3.数据处理技术
在硬岩条件下，传感器所采集到的数据存在较大的噪声和干扰。因此，数据处理技术是导向系统关键技术的核心之一。针对传感器数据的噪声和干扰问题，可以采用滤波算法和数据融合算法进行处理。滤波算法可以滤除传感器数据中的高频噪声，提取出导向系统的基本信息。数据融合算法可以将不同传感器采集到的数据进行融合，得到更准确、稳定的导向信息。此外，还可以利用数据处理技术对掘进机的工作状态进行预测和分析，从而实现智能控制。
4.智能控制技术
智能控制技术是提高双护盾硬岩隧道掘进机导向精度和稳定性的关键。通过采用先进的控制算法和控制方法，可以实现对导向系统的自适应和优化控制。其中，模糊控制、神经网络控制、遗传算法等技术可以针对不同硬岩条件下的导向系统进行优化调节。智能控制技术的引入可以进一步提高双护盾硬岩隧道掘进机的导向精度，确保其能够在复杂的硬岩条件下稳定工作。
5.实验验证与分析
针对以上技术，我们进行了一系列实验来验证其有效性。在实验中，我们采用了不同的硬岩条件下，通过双护盾硬岩隧道掘进机进行隧道掘进，同时记录传感器数据，并采用数据处理技术和智能控制技术进行分析。实验结果表明，通过改进的导向系统方案，可以显著提高双护盾硬岩隧道掘进机的导向精度和稳定性。
6.结论
本文对双护盾硬岩隧道掘进机导向系统关键技术进行了研究，并提出了一种改进的导向系统方案。通过传感器技术、数据处理技术和智能控制技术的应用，可以提高双护盾硬岩隧道掘进机的导向精度和稳定性，为隧道工程施工提供更高效、更高质量的解决方案。
参考文献：
陈进辉,李文军.基于传感器的硬岩隧道掘进导向系统研究[D].中国地质大学(北京),2010.