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[发明专利]基于力矩补偿的盾构机智能掘进油压均衡分配方法-CN202310850090.2在审
发明人：张红升;何彦行;张晴波;宋伟浩;韩旭;瞿代佳 -专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2023-07-12 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21D9/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于力矩补偿的盾构机智能掘进油压均衡分配方法，首先建立空间直角坐标系并确定第一目标纠偏力矩Mx、第二目标纠偏力矩My以及需要达到的目标总推力Ft，然后对第一目标纠偏力矩Mx和第二目标纠偏力矩My补偿后转换为对应的修正力矩，将圆周上均匀分布的每个油缸组的油压视为可调，利用斜截圆筒数学模型，在各油缸组油压矢量终点共面的条件下，对各个油缸组的油压进行均衡分配，再将分区内所有油缸组分配到的油压的均值作为最终的分区油压，能够准确、高效地得到最优的分配结果，为盾构机姿态自动/智能控制打下技术基础。分配结果在满足分配目标的同时符合几何空间中的均衡性，有利于掘进施工中对管环的保护。
基于力矩补偿盾构机智掘进油压均衡分配方法

[发明专利]一种抓斗挖泥船精挖控制系统-CN202111312980.5有效
发明人：衣凡;张红升;庞景墩;何彦行;吴易;潘永军;徐庆;贺海涛;瞿代佳;周昭旭 -专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2021-11-08 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： E02F5/28 文献下载
摘要：本发明属于疏浚工程技术领域，提出了一种抓斗挖泥船的精挖控制系统，其特征在于，包括：臂架角度传感器、船舶吃水传感器、开闭绞车编码器、升降绞车编码器、升降绞车变量泵、开闭绞车变量泵和运算计算机；所述运算计算机包括精挖控制软件，其输出与升降绞车变量泵、开闭绞车变量泵连接；运算计算机根据精挖控制软件的计算结果，控制变量泵排量以驱动相应绞车达到期望转速。本发明提高了抓斗挖掘精度，节省了疏浚工作的工程量。
一种抓斗挖泥船控制系统

[发明专利]一种水平管道内浆体流动特性的试验装置-CN202310334477.2在审
发明人：江攀;申子晨;张晴波;张红升;缪袁泉;庞景墩;吴易;徐庆;瞿代佳;危卫 -专利权人：武汉理工大学;中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G01N11/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种水平管道内浆体流动特性的试验装置，其包括流体介质储存单元包括泥浆储存槽和清水储存槽；流体介质输送单元包括依次连接的泥浆泵、第一水平管道、弯管和第二水平管道，泥浆泵和第二水平管道均可通过管路与泥浆储存槽或清水储存槽连通；信息采集单元包括第一电磁流量计、第二电磁流量计和ERT传感器，所述第一电磁流量计和第二电磁流量计分别固定安装在第一水平管道和第二水平管道上，ERT传感器固定设置在第二水平管道上。第一电磁流量计和第二电磁流量计可以对浆体流量变化快速做出响应，ERT传感器可以测量固相浓度和流动状态，该方案通过将电磁流量计与ERT传感器结合，从而能够快速测量水平管道内浆体的固相含量。
一种水平管道内浆体流动特性试验装置

[发明专利]一种基于牛顿迭代法的抓斗挖泥船精挖控制方法-CN202111312214.9有效
发明人：张红升;衣凡;庞景墩;潘永军;徐庆;贺海涛;吴易;何彦行;瞿代佳;周昭旭 -专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2021-11-08 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： E02F5/28 文献下载
摘要：本发明属于疏浚工程技术领域，提出了一种基于牛顿迭代法的抓斗挖泥船精挖控制方法，包括以下步骤：步骤1，安装角度传感器、抓斗升降绞车和抓斗开闭绞车编码器、变排量泵和运算计算机；步骤2，基于抓斗升降绞车和抓斗开闭绞车编码器和臂架角度传感器，计算当前时刻抓斗升降滑轮高度、开闭滑轮高度和斗齿高度；步骤3，基于牛顿迭代法，求解抓斗平挖运动控制方程，计算t+1时刻抓斗升降滑轮和开闭滑轮应该到达的位置；步骤4，基于下一时刻抓斗升降滑轮和开闭滑轮应该到达的位置，计算升降绞车和开闭绞车转速；根据升降绞车和开闭绞车转速控制泵排量，驱动相应绞车达到目标转速。本发明提高了抓斗挖掘精度，节省了疏浚工作的工程量。
一种基于牛顿迭代法抓斗挖泥船控制方法

[发明专利]一种隧道管环端面平整度自动测量系统-CN202110670530.7有效
发明人：徐庆;宋伟浩;张红升;庞景墩;瞿代佳;何彦行;衣凡;周昭旭 -专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： G01B11/30 文献下载
摘要：本发明适用于自动测量及隧道施工领域，提出了一种盾构机管片平整度测量系统，其特征在于，包括激光传感器、PLC、自动导向系统、工控机、显示器；其中：激光位移传感器实时测量掘进状态中基点至管环端面的测量点之间的间距；PLC获取激光位移传感器所测量距离并进行校正；工控机包括系统配置模块、数据通讯模块、平整度计算模块、数据存取模块和数据可视化模块；所述平整度计算模块根据基点与测量点距离、后盾体轴线空间向量、基点坐标计算得出各测量点空间坐标，继而通过拟合计算、修正处理得出校准平面方程，进一步计算得出各测量点与校准平面的距离偏差值，并将偏差数据提供给数据存取模块和可视化模块；根据此数据进行补偿操作。
一种隧道端面平整自动测量系统

[实用新型]一种应用于盾构机导向系统的全站仪供电线缆的布置系统-CN202121013544.3有效
发明人： 瞿代佳;张红升;庞景墩;宋伟浩 -专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2021-05-12 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： B65H49/20 文献下载
摘要：一种应用于盾构机导向系统的全站仪供电线缆的布置系统，其特征在于：管片(1)上安装有全站仪(2)上，盾构机上有供电系统，其特征是，布置系统包括电缆(4)；电缆(4)蜷曲存储着，置于盾构机(3)顶上，其一端连接于盾构机供电系统以获得电源，其另一端在固定在管片上的全站仪(2)上为其24小时供电。盾构机(3)掘进时电缆(4)会随着盾构机前进，蜷曲的电缆(4)逐步退圈伸长。保证全站仪不间断电源，维持正常工作，保障隧道工程24小时施工。
一种应用于盾构导向系统全站仪供电线缆布置

[发明专利]一种基于推进油缸伸长量测量隧道管片横断面平整度的计算方法-CN202110438578.5在审
发明人：宋伟浩;徐庆;张红升;庞景墩;瞿代佳;何彦行;衣凡;周昭旭 -专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2021-04-22 - 公布日： 2022-02-11 - 主分类号： G01B21/30 文献下载
摘要：一种基于推进油缸伸长量测量隧道管片横断面平整度的计算方法，管片具备一定楔形量，其截面为一与盾尾横截圆面呈一定角度的空间椭圆，其特征在于，计算各个管片测量点与校准平面的距离偏差值来实现；应用时将盾构机尾部各推进油缸行程视为各个管片测量点与推进油缸安装平面的距离。各测量点Pi与基准曲线L0距离用Δdi表示，各测量点Pi与校准曲线距离用di表示，di表征了管片各个测点的平整度，数值越大，该管片测点的平整度越差，di最小为0；利用式di＝li‑f1(θi)计算所有测量点至校准曲线的距离，即可得出管片前沿横断面各测量点与校准曲线L1的距离偏差值。
一种基于推进伸长测量隧道管片横断面平整计算方法

[实用新型]抽屉式抛石摊铺器-CN201921583153.8有效
发明人：张红升;庞景墩;瞿代佳;宋伟浩 -专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2019-09-23 - 公布日： 2020-09-22 - 主分类号： E02B3/04 文献下载
摘要：本申请涉及围堤工程应用领域，公开一种抽屉式抛石摊铺器，包括摊铺器、悬挂机构、伸缩推进机构等；摊铺器包括环形边框、隔板和伸缩板；伸缩板通过伸缩推进机构可活动地安装在环形边框的底部，并可相对于环形边框的底部进行开合；隔板安装在环形边框内侧，并采用“十字形”结构，将环形边框内部分为四个石料仓；悬挂机构安装在环形边框的后端，用于固定摊铺器，并将摊铺器移动到指定位置以及调整摊铺器的角度。通过与摊铺器连接的悬臂机构将摊铺器移动到指定的摊铺区域，根据悬臂机构调整摊铺器的水平角度，再通过伸缩推进机构推动伸缩板使石料快速下放，有效提高了投放效率，避免了石料的资源浪费。
抽屉式抛石摊铺器

[发明专利]应用于斜坡摊铺工程机械作业的定位定向方法及系统-CN201911135123.5在审
发明人：缪袁泉;张红升;庞景墩;瞿代佳 -专利权人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司
申请日： 2019-11-19 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： E02D15/02 文献下载
摘要：应用于斜坡摊铺工程机械作业的定位定向方法及系统。服务于开发高精度定向定点抛石摊铺作业系统，提高摊铺精度，避免石料浪费。方法包括：步骤一，在摊铺工程机械上安装两个RTK作为流动站，计算出工程机械旋转中心大地坐标；步骤二，布设传感器采集网络，采集动臂、斗杆、摊铺器的三个关节各自的角度；步骤三，预设挖掘机动臂、斗杆、摊铺器的尺寸；步骤四，根据两个RTK的连线中间点与工程机械旋转中心点方位的变化来对工程机械进行定向；步骤五，实现摊铺器的定位。定位定向系统包括抛石船、摊铺工程机械、定向定位系统，所述抛石船位于执行任务水域，所述摊铺工程机械固定于抛石船上，所述定向定位系统布置于摊铺工程机械本体上。
应用于斜坡工程机械作业定位定向方法系统

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