关键词:
盾构施工
超声测厚
无线传输
刀具检测
MATLAB图像处理
摘要:
随着我国现代科学技术的发展,城市的建设越来越美好,城市中的道路交通建设也蓬勃发展,尤其是城市隧道施工,更是炙手可热。盾构隧道施工技术作为现代城市隧道建设的主要手段,有着其特殊的优越性。在盾构隧道施工技术中,盾构刀具的状态直接关乎盾构施工的工期、质量和成本等重要因素。近年来,盾构刀具的磨损检测成为现代盾构研究的一个重要方向。
本文研制了一种基于超声波的盾构刀具磨损检测系统,通过安装在盾构机刀具内部的探头发射超声波信号,并且接受反射回来的超声波信号,再通过无线传输设备将采集到的信号传输到在盾构机控制室内的工控机上,工控机将采集到的盾构刀具的实时磨损信息保存起来,并且通过MATLAB软件将采集到的刀具磨损信息转换为直观的图像形式方便工作人员参考。
本文对该盾构刀具磨损检测系统的硬件和数据处理部分的软件设计做了详细和阐述。硬件部分主要包括超声波发射和接收模块、超声波复合探头、单片机核心模块、计数器模块、串口通讯模块、无线传输模块等等;软件部分主要是采用MATLAB软件对采集到的数据进行可视化处理,并对所生成的图像进行分析判定刀具的磨损情况,为盾构施工的刀具磨损检测提供可靠的、直观的图像保证;本文还采用了机械设计和制造方面的技术对盾构刀具磨损检测系统的硬件保护做了相应的设计,为盾构刀具磨损检测系统在施工中的应用提供了必要的保护。