一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统的制作方法
技术特征：
1.一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，所述物联网传感器包括负载传感器、扭矩传感器、压力传感器、土壤湿度传感器、密度传感器和流量传感器；所述环境参数包括开挖面土压、土壤硬度、土壤含水率、泥浆密度、泥浆流量、泥浆压力和地表沉降量；所述状态参数包括液压压力、推进力、推进速度、切削头扭矩、切削头转速、电机电流、振动加速度和设备倾角。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，根据所述环境参数和所述状态参数计算综合监测指标，包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，根据所述推进力、推进速度、切削头扭矩、切削头转速、开挖面土压和土壤含水率计算切削能耗系数，所述切削能耗系数的计算逻辑为：，其中，为切削能耗系数，为推进力，为推进速度，为切削头扭矩，为切削头转速，为开挖面土压，为土壤含水率。
5.根据权利要求3所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，根据泥浆密度、泥浆流量和泥浆压力计算泥浆动能系数，所述泥浆动能系数的计算逻辑为：，其中，为泥浆动能系数，为泥浆密度，为泥浆流量，为泥浆压力。
6.根据权利要求3所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，根据液压压力、电机电流、振动加速度和设备倾角计算机械应力集中系数，所述机械应力集中系数的计算逻辑为：，其中，为机械应力集中系数，为液压压力，为电机电流，为振动加速度，为设备倾角。
7.根据权利要求3所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，根据地表沉降量、设备倾角、推进力和土壤含水率计算地层扰动系数，所述地层扰动系数的计算逻辑为：，其中，为地层扰动系数，地表沉降量，为设备倾角，为推进力，为土壤含水率。
8.根据权利要求2所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，实时监测所述综合监测指标，建立阈值动态调整机制，根据动态阈值计算相对偏差，当相对偏差大于偏差阈值时生成报警信号，进行报警，包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，所述环境影响因子的计算逻辑为：，其中，为环境影响因子，为土壤硬度，为基准土壤硬度，为土壤含水率，为基准土壤含水率，为设备倾角；
10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，其特征在于，根据所述环境影响因子和设备状态影响因子对初始阈值区间进行动态调整；根据综合监测指标和对应动态阈值区间计算相对偏差，当相对偏差大于偏差阈值时生成报警信号，进行报警，包括：
技术总结
本发明公开了一种基于物联网的顶管机施工在线监测系统，涉及顶管机施工装置技术领域，包括：物联网传感器，用于采集环境参数和顶管机的状态参数；数据采集模块，用于连接物联网传感器，实时获取并传输环境参数和状态参数；数据处理模块，用于接收并预处理环境参数和状态参数，计算综合监测指标；监控模块，用于实时监测综合监测指标，建立阈值动态调整机制，计算相对偏差，生成报警信号，进行报警；通信模块，用于基于物联网技术，实现数据的无线传输。通过生成施工监测指标和影响因子的优化控制，显著提高了监测效率、决策准确性、施工安全性和可靠性，降低了设备故障和环境风险的发生概率，提升了整体施工效率与质量。
技术研发人员：袁江斌,左冬生,葛安星,李永贵,毛天驰,左爽,胡哲,李宏奎,瞿康伟,张鹤,张博,张伟,李超伟,刘雪奎
受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/21
技术研发人员：袁江斌,左冬生,葛安星,李永贵,毛天驰,左爽,胡哲,李宏奎,瞿康伟,张鹤,张博,张伟,李超伟,刘雪奎
技术所有人：中铁四局集团有限公司
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