[发明专利]融合地层信息的盾构机定位及纠偏系统及方法

摘要

本发明公开了融合地层信息的盾构机定位及纠偏系统及方法，包括行程测量单元，行程测量单元将测量的信号传输至数据处理单元，数据处理单元根据接收的行程测量单元测量的数据转换成盾构机的轴向位置；及惯性导航系统，惯性导航系统将采集的数据传输至数据处理单元，数据处理单元根据接收的惯性导航系统测量的数据转换成盾构机X、Y、Z三个方向的姿态角；刀盘前端地层探测单元，刀盘前端地层探测单元实时探测掘进过程中刀盘前端地层强度并传输至数据处理单元。本专利将地理、地层信息和盾构机统一在同一个系统中，对于规划盾构机掘进轨迹路线，及时更换刀具和调整盾构机掘进路线，提前规避地层硬度高和地层种类复杂的掘进路线。

主权项

融合地层信息的盾构机定位及纠偏系统，其特征是，包括行程测量单元，行程测量单元将测量的信号传输至数据处理单元，数据处理单元根据接收的行程测量单元测量的姿态数据转换成盾构机的轴向位置；惯性导航系统将采集的数据传输至数据处理单元，数据处理单元根据接收的惯性导航系统测量的数据转换成盾构机X、Y、Z三个方向的姿态角；刀盘前端地层探测单元实时探测掘进过程中刀盘前端地层强度并传输至数据处理单元；数据处理单元将盾构机轴向位置、盾构机三个方向的姿态角及盾构机掘进过程中刀盘前端地层强度信息传输至控制器，控制器根据实时定位信号与盾构机预定轨迹信号进行比较，经校正纠偏后，控制器发出信号控制中折机构动作，使盾构机按照预定的轨迹进行掘进；所述行程测量单元包括推进千斤顶和行程测量传感器，所述行程测量传感器内置于推进千斤顶内；所述惯性导航系统包括安装外壳和内部惯性导航单元，所述安装外壳通过螺栓固定于盾构机刀盘中心轴线处；所述刀盘前端地层探测单元包括多个传感器安装孔、刀盘和多个超声波传感器，多个超声波传感器分别置于刀盘面板上传感器安装孔内，且沿盾构机轴线呈环向布置。