1.本技术涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种顶进设备的控制方法、系统及电子设备。
背景技术：2.随着人民生活水平以及科学技术水平的逐步提升，城市建设节奏也在逐渐加快，大量的老旧城区内水系雨污项目纷纷开始建设，其中非开挖掘进施工即顶管施工方法因其无需开挖全部地下施工的特点，解决了明挖施工造成的交通繁忙、人车混流混乱等问题，在我国已经得到了大量的应用，随着推行的广度和深度不断延伸，顶管施工无论在技术层面还是在设备精度上都有了长足的进步，但是在某些施工场景下，由于粉质砂壤土液化高，对于管道顶进的沉降控制是目前亟待解决的问题。
技术实现要素：3.本发申请提供了一种顶进设备的控制方法、系统及电子设备，用以解决管道顶进的沉降控制的问题。具体实现方案如下：
4.第一方面，本技术提供了一种顶进设备的控制方法，所述方法包括：
5.获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩；
6.根据所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，确定出所述切削刀盘对应的当前位移量；
7.判定所述当前位移量是否到达预设阈值；
8.若是，则将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态；
9.若否，则调整所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，直至所述切削刀盘对应的位移量达到所述预设阈值。
10.通过上述的方法，切削刀盘的转速以及扭矩调整可以按照设定值进行及时准确的调整。保证切削刀盘的位移量能够到达预设阈值，使得切削刀盘一直维持在良好的工作状态下，进而使得顶进设备能够准确的控制管道顶进。
11.在一种可能的设计中，，在获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩之前，所述方法还包括：
12.获顶进设备的中心线以及高程，并判定所述中心线以及高程是否满足预设条件；
13.若是，则将所述切削刀盘当前的状态调整为正常顶进状态；
14.若否，则根据设定纠偏量对所述切削刀盘的中心线以及高程进行纠偏。
15.在一种可能的设计中，在将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态之后，所述方法还包括：
16.获取所述顶进设备中土压力表值；
17.判定所述土压力表值是否处于预设区间范围内；
18.若是，则维持当前的进泥和吸泥的泵量；
19.若否，则调整进泥和吸泥的泵量，直至所述土压力表值处于所述预设区间范围内。
20.在一种可能的设计中，在将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态之后，所述方法还包括：
21.获取所述顶进设备的当前顶进量；
22.判定所述当前顶进量是否达到预设顶进量；
23.若是，则测量所述顶进设备的中心线以及高程，在所述中心线以及高程不满足设定量时，对所述中心线以及高程进行纠偏；
24.若否，则维持当前顶进状态。
25.第二方面，本技术提供了一种顶进设备的控制系统，所述系统包括：
26.获取模块，用于获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩；
27.控制模块，用于根据所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，确定出所述切削刀盘对应的当前位移量；
28.判定所述当前位移量是否到达预设阈值；
29.若是，则将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态；
30.若否，则调整所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，直至所述切削刀盘对应的位移量达到所述预设阈值。
31.在一种可能的设计中，所述控制模块，还用于获顶进设备的中心线以及高程，并判定所述中心线以及高程是否满足预设条件；
32.若是，则将所述切削刀盘当前的状态调整为正常顶进状态；
33.若否，则根据设定纠偏量对所述切削刀盘的中心线以及高程进行纠偏。
34.在一种可能的设计中，所述控制模块，还用于获取所述顶进设备中土压力表值；
35.判定所述土压力表值是否处于预设区间范围内；
36.若是，则维持当前的进泥和吸泥的泵量；
37.若否，则调整进泥和吸泥的泵量，直至所述土压力表值处于所述预设区间范围内。
38.在一种可能的设计中，所述控制模块，还用于获取所述顶进设备的当前顶进量；
39.判定所述当前顶进量是否达到预设顶进量；
40.若是，则测量所述顶进设备的中心线以及高程，在所述中心线以及高程不满足设定量时，对所述中心线以及高程进行纠偏；
41.若否，则维持当前顶进状态。
42.第三方面，本技术提供了一种电子设备，包括：
43.存储器，用于存放计算机程序；
44.处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序时，实现上述的一种顶进控制方法步骤。
45.第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种顶进控制方法步骤。
46.上述第二方面至第四方面中的各个方面以及各个方面可能达到的技术效果请参照上述针对第一方面或第一方面中的各种可能方案可以达到的技术效果说明，这里不再重
复赘述。
附图说明
47.图1为本技术提供的一种顶进设备的控制方法的流程图；
48.图2为本技术提供的一种顶进设备的控制系统的结构示意图；
49.图3为本技术提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
50.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。需要说明的是，在本技术的描述中“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。a与b连接，可以表示：a与b直接连接和a与b通过c连接这两种情况。另外，在本技术的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
51.下面结合附图，对本技术实施例进行详细描述。
52.参照图1所示，为本技术实施例提供的一种顶进设备的控制方法的流程图，该方法包括：
53.s1，获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩；
54.具体来讲，当前管道顶进可以分为进洞门、初始顶进、正常顶进以及顶进过程中测量纠偏和注浆减阻，出洞门等过程。
55.在获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩之前，该顶进设备将执行初始顶进，在初始顶进阶段，将启动顶进设备的切削刀盘，并用主顶油缸将顶管机推入土中，待切削刀盘全部进洞之后，调整橡胶止水圈位置，使其完全封闭地下水，切削刀片入土时，调整土压表显示的压力数值，使得该土压表上的数值维持在压力值范围内。该顶进设备的顶进速度控制在10-20mm/min。
56.顶进设备的切削刀盘入土之后，顶入第一根混凝土管、第二根混凝土管、第三根混凝土管时，将第一根混凝土管和顶进设备的机头管做刚性连接，从而形成一体结构。便于控制初期顶进中去切削刀盘顶进的高程和中心线出现扣头或者是上仰现象。
57.在第一混凝土管上轨之后，获取顶进设备的中心线以及高程，并判定中心线以及高程是否满足预设条件，也就是中心线以及高程是否在设定位置上，若是，则将顶进设备的切削刀盘当前的状态调整为正常顶进状态；若否，则根据设定纠偏量对切削刀盘的中心线以及高程进行纠偏。在本技术实施例中，在初期顶进时，对中心线以及高程进行测量复核，确认无误之后可以进行顶进作业，并且在每顶进300mm进行一次测量复核，测量中心线以及高程是否满足要求，若是中心线以及高程超过设定值时，则立即采取纠偏措施。
58.若是测量中心线以及高程满足要求时，则实时获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩。
59.具体来讲，在顶进设备正常作业过程中，可以通过监控器上仪表的显示进行适当的调整，主要操作内容包括：调整土压力、控制切削刀盘位移、启闭主切削刀具，纠偏油缸行
程的伸缩，操作泥浆截止阀，操纵旁通阀，泥浆流向变换，抽除掘进机内积水等等。在完成上述的操作之后，将实时的获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩。
60.s2，根据切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，确定出切削刀盘对应的当前位移量；
61.在获取到切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩之后，基于切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩可以计算出切削刀盘的当前位移量，该当前位移量指示了该切削刀盘的运行情况。因此需要通过切削刀盘的运行情况来确定出一个位移量，并用该位移量来判定切削刀盘是否处于正常情况下。
62.s3，判定当前位移量是否达到预设阈值；
63.在本技术实施例中，当前位移量反映了切削刀盘的运行情况，因此将当前位移量与预先设置的预设阈值进行比较判定该当前位移量是否达到要求，这里需要说明是，该预设阈值可以是某一个值，也可以是一个区间范围值。
64.举例来说，在顶进设备运行过程中，可以通过切削刀盘的位移指示器确定当前的位移量是否达到预设阈值。
65.在该当前位移量达到预设阈值时，则执行步骤s4；若是该当前位移量未达到预设阈值时，则执行步骤s5。
66.s4，将切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态；
67.在切削刀盘对应的当前位移量达到预设阈值时，则说明切削刀盘处于良好的工作状态中，此时可以调高切削刀盘的转速，并且将切削刀盘的扭矩调整为中低扭矩，从而可以使得顶进设备具有更好的泥水分离效果。
68.当然，在实际的应用场景中切削刀盘的转速以及切削刀盘的扭矩可以根据情况进行对应的调整，在本技术实施例中不限定具体的调整方式。
69.s5，调整切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，直至切削刀盘对应的位移量达到预设阈值。
70.若是检测到切削刀盘对应的当前位移量未到达预设阈值，则说明切削刀盘当前的运行状态为达到设定的工作状态，此时将调整切削刀盘的转速以及扭矩，通过调整转速以及扭矩，使得切削刀盘对应的位移量达到预设阈值。
71.在本技术实施例中，切削刀盘的转速以及扭矩调整可以按照设定值进行调整，也就是说，该切削刀盘的转速以及扭矩按照该设定值逐档的进行调整。比如说，将切削刀盘的转速v0以及扭矩l0调整到转速v1以及扭矩l1，然后再调整到转速v2以及扭矩l2，这里v0与v1之间的差值与v1与v2之间的差值相同，l0与l1之间的差值与l1与l2之间的差值相同。通过该方法可以保证切削刀盘的位移量能够逐级的到达预设阈值，进而使得切削刀盘一直维持在良好的工作状态下。
72.通过上述的方法，切削刀盘的转速以及扭矩调整可以按照设定值进行及时准确的调整。保证切削刀盘的位移量能够到达预设阈值，使得切削刀盘一直维持在良好的工作状态下，进而使得顶进设备能够准确的控制管道顶进。
73.进一步，在本技术实施例中，在顶进设备正常顶进的过程中，顶进设备还将实时获取顶进设备中土压力表值，判定该土压力表值是否处于设定区间范围内，若是，则维持当前的进泥和吸泥的泵量；若否，则调整进泥和吸泥的泵量，直至该土压力表值处于预设区间范围内。
74.简单来讲，顶进设备在顶进过程中，将根据地质情况控制泥水密度，并周期性的检测工作仓的土压力表值，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡，当进泥和吸泥泵稳定工作时，调节进泥和吸泥的泵量，使工作仓内应保持一定压力，仓内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，地面隆起。泥水压力过小，地面沉陷，所以需要准确的控制顶进与出泥的速度。通过该方法可以保证顶进设备的高效以及安全的顶进。
75.进一步，在本技术实施例中，在正常顶进过程中，将实时的获取顶进设备的当前顶进量，判定当前顶进量是否达到预设顶进量，若是，则测量顶进设备的中心线以及高程，在中心线以及高程不满足设定量时，对中心线以及高程进行纠偏；若当前顶进量未达到预设顶进量，则维持当前顶进状态。
76.具体来讲，正常顶进时，除非遇到特殊情况，否则顶进作业一直连续进行，每顶进1000mm测量一次，测量其中心线和高程，是否满足要求，如有超过时立即采取纠偏措施。通过该方式可以保证顶进设备在顶进过程中心线以及高程的稳定性，进而保证了顶进设备能够稳定以及安全的运行。
77.基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种顶进设备的控制系统，如图2所示为本技术提供的一种顶进设备的控制系统的结构示意图，该系统包括：
78.获取模块201，用于获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩；
79.控制模块202，用于根据所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，确定出所述切削刀盘对应的当前位移量；
80.判定所述当前位移量是否到达预设阈值；
81.若是，则将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态；
82.若否，则调整所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，直至所述切削刀盘对应的位移量达到所述预设阈值。
83.在一种可能的设计中，所述控制模块202，还用于获顶进设备的中心线以及高程，并判定所述中心线以及高程是否满足预设条件；
84.若是，则将所述切削刀盘当前的状态调整为正常顶进状态；
85.若否，则根据设定纠偏量对所述切削刀盘的中心线以及高程进行纠偏。
86.在一种可能的设计中，所述控制模块202，还用于获取所述顶进设备中土压力表值；
87.判定所述土压力表值是否处于预设区间范围内；
88.若是，则维持当前的进泥和吸泥的泵量；
89.若否，则调整进泥和吸泥的泵量，直至所述土压力表值处于所述预设区间范围内。
90.在一种可能的设计中，所述控制模块202，还用于获取所述顶进设备的当前顶进量；
91.判定所述当前顶进量是否达到预设顶进量；
92.若是，则测量所述顶进设备的中心线以及高程，在所述中心线以及高程不满足设定量时，对所述中心线以及高程进行纠偏；
93.若否，则维持当前顶进状态。
94.基于同一发明构思，本技术实施例中还提供了一种电子设备，所述电子设备可以
实现前述一种顶进设备的控制系统的功能，参考图3，所述电子设备包括：
95.至少一个处理器301，以及与至少一个处理器301连接的存储器302，本技术实施例中不限定处理器301与存储器302之间的具体连接介质，图3中是以处理器301和存储器302之间通过总线300连接为例。总线300在图3中以粗线表示，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。总线300可以分为地址总线、数据总线、控制总线等，为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。或者，处理器301也可以称为控制器，对于名称不做限制。
96.在本技术实施例中，存储器302存储有可被至少一个处理器301执行的指令，至少一个处理器301通过执行存储器302存储的指令，可以执行前文论述的一种顶进设备的控制方法。处理器301可以实现图2所示的系统中各个模块的功能。
97.其中，处理器301是该装置的控制中心，可以利用各种接口和线路连接整个该控制设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器302内的指令以及调用存储在存储器302内的数据，该装置的各种功能和处理数据，从而对该装置进行整体监控。
98.在一种可能的设计中，处理器301可包括一个或多个处理单元，处理器301可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器301中。在一些实施例中，处理器301和存储器302可以在同一芯片上实现，在一些实施例中，它们也可以在独立的芯片上分别实现。
99.处理器301可以是通用处理器，例如中央处理器(cpu)、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本技术实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的一种顶进设备的控制方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
100.存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器302可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(random access memory，ram)、静态随机访问存储器(static randomaccess memory，sram)、可编程只读存储器(programmable read only memory，prom)、只读存储器(read only memory，rom)、带电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器302是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本技术实施例中的存储器302还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
101.通过对处理器301进行设计编程，可以将前述实施例中介绍的一种顶进设备的控制方法所对应的代码固化到芯片内，从而使芯片在运行时能够执行图1所示的实施例的一种顶进设备的控制方法的步骤。如何对处理器301进行设计编程为本领域技术人员所公知的技术，这里不再赘述。
102.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种存储介质，该存储介质存储有计算
机指令，当该计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行前文论述的一种顶进设备的控制方法。
103.在一些可能的实施方式中，本技术提供的一种顶进设备的控制方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在装置上运行时，程序代码用于使该控制设备执行本说明书上述描述的根据本技术各种示例性实施方式的一种顶进设备的控制方法中的步骤。
104.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
105.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
106.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
107.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
108.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征：1.一种顶进设备的控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩；根据所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，确定出所述切削刀盘对应的当前位移量；判定所述当前位移量是否到达预设阈值；若是，则将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态；若否，则调整所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，直至所述切削刀盘对应的位移量达到所述预设阈值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩之前，所述方法还包括：获顶进设备的中心线以及高程，并判定所述中心线以及高程是否满足预设条件；若是，则将所述切削刀盘当前的状态调整为正常顶进状态；若否，则根据设定纠偏量对所述切削刀盘的中心线以及高程进行纠偏。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态之后，所述方法还包括：获取所述顶进设备中土压力表值；判定所述土压力表值是否处于预设区间范围内；若是，则维持当前的进泥和吸泥的泵量；若否，则调整进泥和吸泥的泵量，直至所述土压力表值处于所述预设区间范围内。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态之后，所述方法还包括：获取所述顶进设备的当前顶进量；判定所述当前顶进量是否达到预设顶进量；若是，则测量所述顶进设备的中心线以及高程，在所述中心线以及高程不满足设定量时，对所述中心线以及高程进行纠偏；若否，则维持当前顶进状态。5.一种顶进设备的控制系统，其特征在于，所述系统包括：获取模块，用于获取顶进设备的切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩；控制模块，用于根据所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，确定出所述切削刀盘对应的当前位移量；判定所述当前位移量是否到达预设阈值；若是，则将所述切削刀盘的工作状态调整至具有设定转速以及设定扭矩的设定工作状态；若否，则调整所述切削刀盘转速以及切削刀盘扭矩，直至所述切削刀盘对应的位移量达到所述预设阈值。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于获顶进设备的中心线以及高程，并判定所述中心线以及高程是否满足预设条件；若是，则将所述切削刀盘当前的状态调整为正常顶进状态；若否，则根据设定纠偏量对所述切削刀盘的中心线以及高程进行纠偏。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于获取所述顶进设备中土压力表值；判定所述土压力表值是否处于预设区间范围内；若是，则维持当前的进泥和吸泥的泵量；若否，则调整进泥和吸泥的泵量，直至所述土压力表值处于所述预设区间范围内。8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还用于获取所述顶进设备的当前顶进量；判定所述当前顶进量是否达到预设顶进量；若是，则测量所述顶进设备的中心线以及高程，在所述中心线以及高程不满足设定量时，对所述中心线以及高程进行纠偏；若否，则维持当前顶进状态。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序时，实现权利要求1-4中任一项所述的方法步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的方法步骤。
技术总结本申请公开了一种顶进控制方法、系统及电子设备，通过本申请所提供的方法，顶进设备的切削刀盘的转速以及扭矩调整可以按照设定值进行及时准确的调整。保证切削刀盘的位移量能够到达预设阈值，使得切削刀盘一直维持在良好的工作状态下，进而使得顶进设备能够准确的控制管道顶进。制管道顶进。制管道顶进。
技术研发人员：程昊 胡进军 邹新华 王志成 李璨 马坤 汪富兴 任俊杰 方稳安
受保护的技术使用者：中煤湖北地质局集团有限公司 中煤湖北地质勘察基础工程有限公司
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/11/1
