本技術(shù)涉及頂管施工，尤其涉及基于土倉(cāng)隔板應(yīng)力的盲區(qū)清理方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。
背景技術(shù)：
1、矩形頂管機(jī)在地下掘進(jìn)作業(yè)中，盡管憑借其獨(dú)特的多刀盤設(shè)計(jì)方案能大幅提高開(kāi)挖面切削率，但由于刀盤結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)軌跡的固有特性，矩形頂管機(jī)盾殼區(qū)域內(nèi)多個(gè)刀盤切削軌跡未覆蓋到的區(qū)域存在切削盲區(qū)。
2、矩形頂管機(jī)在長(zhǎng)距離頂進(jìn)的過(guò)程中，刀盤結(jié)構(gòu)布置及其圓形切削軌跡不可避免地產(chǎn)生切削的盲區(qū)，盲區(qū)的土體難以被有效切削且容易形成堆積形成大塊土體，無(wú)法通過(guò)土倉(cāng)排出，進(jìn)而增大矩形頂管機(jī)的頂進(jìn)阻力，導(dǎo)致矩形頂管機(jī)在行進(jìn)過(guò)程中難以按照預(yù)定方向前進(jìn)，極易出現(xiàn)向左、向右或上下的偏移情況。一旦矩形頂管機(jī)偏移，后續(xù)鋪設(shè)的隧道就會(huì)隨之偏離原本規(guī)劃的軸線位置，造成隧道軸線偏差。這種偏差不僅會(huì)使隧道整體結(jié)構(gòu)不符合設(shè)計(jì)要求，影響隧道的使用功能和穩(wěn)定性，還會(huì)給后續(xù)的隧道內(nèi)部裝修、設(shè)備安裝等工序帶來(lái)極大困難。因此，如何進(jìn)行盲區(qū)清理，是一個(gè)亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例提供基于土倉(cāng)隔板應(yīng)力的盲區(qū)清理方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，以解決上述如何進(jìn)行盲區(qū)清理的技術(shù)問(wèn)題。
2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于土倉(cāng)隔板應(yīng)力的盲區(qū)清理方法，應(yīng)用于電子設(shè)備，電子設(shè)備連接分布式光纖傳感系統(tǒng)，分布式光纖傳感系統(tǒng)的傳感光纖布設(shè)在矩形頂管機(jī)的土倉(cāng)隔板的后側(cè)表面，所述盲區(qū)清理方法包括：
3、向分布式光纖傳感系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)獲取請(qǐng)求，接收分布式光纖傳感系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)獲取請(qǐng)求返回的當(dāng)前應(yīng)力數(shù)據(jù)；
4、將當(dāng)前應(yīng)力數(shù)據(jù)輸入可視化工具，通過(guò)可視化工具生成土倉(cāng)隔板的應(yīng)力分布圖；
5、將土倉(cāng)隔板的應(yīng)力分布圖輸入訓(xùn)練后的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，通過(guò)訓(xùn)練后的機(jī)器學(xué)習(xí)模型生成土倉(cāng)隔板的前方表面承受的荷載分布；
6、根據(jù)土倉(cāng)隔板的前方表面承受的荷載分布，獲取土倉(cāng)隔板所在區(qū)域的盲區(qū)的壓力和非盲區(qū)的壓力，將盲區(qū)的壓力與非盲區(qū)的壓力進(jìn)行比較，生成盲區(qū)的壓力與非盲區(qū)的壓力之間的比值；
7、當(dāng)盲區(qū)的壓力與非盲區(qū)的壓力之間的比值大于啟動(dòng)閾值，將比值與設(shè)定值進(jìn)行比較，獲取比值和設(shè)定值的比較結(jié)果，當(dāng)比較結(jié)果為比值大于啟動(dòng)閾值且小于設(shè)定值的第一比例，執(zhí)行第一清理決策，當(dāng)比值不小于設(shè)定值的第一比例且不大于設(shè)定值的第二比例時(shí)，執(zhí)行第二清理決策，當(dāng)比值大于設(shè)定值的第二比例時(shí)，執(zhí)行第三清理決策；第一清理決策為僅啟用雙排噴嘴中的外排噴嘴制造渦流，渦流用于沖刷盲區(qū)的土體；第二清理決策為啟動(dòng)雙排噴嘴，控制雙排噴嘴中的外排噴嘴和內(nèi)排噴嘴噴出處于中低壓等級(jí)范圍的錐形水幕；第三清理決策為啟動(dòng)雙排噴嘴，控制雙排噴嘴中的外排噴嘴噴出處于中低壓等級(jí)范圍的錐形水幕，控制雙排噴嘴中的內(nèi)排噴嘴噴出處于高壓等級(jí)范圍的錐形水幕，處于中低壓等級(jí)范圍的錐形水幕用于洗刷盲區(qū)的土體，處于高壓等級(jí)范圍的錐形水幕用于破碎盲區(qū)的土體。
8、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)比較結(jié)果為比值大于啟動(dòng)閾值且小于設(shè)定值的第一比例，執(zhí)行第一清理決策，包括：
9、當(dāng)比較結(jié)果為比值大于啟動(dòng)閾值且小于設(shè)定值的第一比例，將土倉(cāng)隔板的前方表面承受的荷載分布、盲區(qū)的特征提取信息及噴嘴數(shù)量組成當(dāng)前案例的查詢條件，將當(dāng)前案例的查詢條件轉(zhuǎn)換成當(dāng)前案例的特征向量，將當(dāng)前案例的特征向量提交至向量數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢引擎，通過(guò)查詢引擎對(duì)當(dāng)前案例的特征向量執(zhí)行相似性檢索，生成檢索結(jié)果，在檢索結(jié)果中，獲取向量數(shù)據(jù)庫(kù)中每個(gè)歷史案例和當(dāng)前案例的相似度，選取相似度最高的案例作為目標(biāo)案例，向量數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)有每個(gè)歷史案例的特征向量，盲區(qū)的特征提取信息包括盲區(qū)的荷載分布和盲區(qū)的幾何特征向量；
10、從目標(biāo)案例存儲(chǔ)的歷史清理參數(shù)中提取預(yù)設(shè)水壓力、預(yù)設(shè)水量和預(yù)設(shè)偏轉(zhuǎn)角度，選取預(yù)設(shè)水壓力、預(yù)設(shè)水量和預(yù)設(shè)偏轉(zhuǎn)角度作為第一清理決策的當(dāng)前水壓力、當(dāng)前水量和當(dāng)前偏轉(zhuǎn)角度，將第一清理決策的當(dāng)前水壓力、當(dāng)前水量和當(dāng)前偏轉(zhuǎn)角度封裝成渦流的制作指令，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送渦流的制作指令。
11、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，從目標(biāo)案例存儲(chǔ)的歷史清理參數(shù)中提取預(yù)設(shè)水壓力、預(yù)設(shè)水量和預(yù)設(shè)偏轉(zhuǎn)角度，選取預(yù)設(shè)水壓力、預(yù)設(shè)水量和預(yù)設(shè)偏轉(zhuǎn)角度作為第一清理決策的當(dāng)前水壓力、當(dāng)前水量和當(dāng)前偏轉(zhuǎn)角度，將第一清理決策的當(dāng)前水壓力、當(dāng)前水量和當(dāng)前偏轉(zhuǎn)角度封裝成渦流的制作指令，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送渦流的制作指令，包括：
12、從目標(biāo)案例存儲(chǔ)的歷史清理參數(shù)中提取預(yù)設(shè)水壓力、預(yù)設(shè)水量和預(yù)設(shè)偏轉(zhuǎn)角度，將預(yù)設(shè)水壓力、預(yù)設(shè)水量和預(yù)設(shè)偏轉(zhuǎn)角度輸入仿真工具，通過(guò)仿真工具生成渦流的內(nèi)部區(qū)域的水流速度，仿真工具是基于流體動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行數(shù)值仿真的工具；
13、根據(jù)渦流的內(nèi)部區(qū)域的水流速度和預(yù)設(shè)的影響模型，生成渦流的影響半徑，根據(jù)渦流的影響半徑生成渦流的影響面積，當(dāng)渦流的影響面積大于盲區(qū)的特征提取信息中的面積時(shí)，選取預(yù)設(shè)水壓力、預(yù)設(shè)水量和預(yù)設(shè)偏轉(zhuǎn)角度作為第一清理決策的當(dāng)前水壓力、當(dāng)前水量和當(dāng)前偏轉(zhuǎn)角度，將第一清理決策的當(dāng)前水壓力、當(dāng)前水量和當(dāng)前偏轉(zhuǎn)角度封裝成渦流的制作指令，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送渦流的制作指令。
14、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，影響模型，定義如下：
15、；
16、；
17、表示渦流的影響半徑；表示常數(shù)；表示噴嘴的半徑；
18、表示噴嘴出口與渦流的壓力差，噴嘴出口與渦流的壓力差越大，渦流的旋轉(zhuǎn)能量越強(qiáng)；噴嘴出口與渦流的壓力差越小，渦流的旋轉(zhuǎn)能量越弱；
19、表示噴嘴出口的平均流速；表示噴嘴出口的平均流速和渦流的內(nèi)部區(qū)域的水流速度之間的速度差。
20、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述當(dāng)盲區(qū)的壓力與非盲區(qū)的壓力之間的比值大于啟動(dòng)閾值時(shí)，執(zhí)行盲區(qū)清理決策之后，所述盲區(qū)清理方法，包括：
21、獲取矩形頂管機(jī)的工作數(shù)據(jù)，讀取預(yù)設(shè)的存儲(chǔ)時(shí)間，判斷當(dāng)前時(shí)間是否為存儲(chǔ)時(shí)間；如果當(dāng)前時(shí)間為存儲(chǔ)時(shí)間，連接向量數(shù)據(jù)庫(kù)，將工作數(shù)據(jù)和當(dāng)前應(yīng)力數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至向量數(shù)據(jù)庫(kù)。
22、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述向分布式光纖傳感系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)獲取請(qǐng)求，接收分布式光纖傳感系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)獲取請(qǐng)求返回的當(dāng)前應(yīng)力數(shù)據(jù)之前，所述盲區(qū)清理方法，包括：
23、獲取預(yù)設(shè)的應(yīng)力數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)隔板的應(yīng)力分布圖，將預(yù)設(shè)的應(yīng)力數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)隔板的應(yīng)力分布圖組成訓(xùn)練樣本，將不同的訓(xùn)練樣本組成訓(xùn)練集，采用訓(xùn)練集對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練后的機(jī)器學(xué)習(xí)模型。
24、在第一方面的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一比例、第二比例分別是50%、75%；
25、或者，第一比例、第二比例分別是60%、85%；
26、或者，第一比例、第二比例分別是55%、65%。
27、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種基于土倉(cāng)隔板應(yīng)力的盲區(qū)清理裝置，應(yīng)用于電子設(shè)備，電子設(shè)備連接分布式光纖傳感系統(tǒng)，分布式光纖傳感系統(tǒng)的傳感光纖布設(shè)在矩形頂管機(jī)的土倉(cāng)隔板的后側(cè)表面，包括：
28、接收模塊，用于向分布式光纖傳感系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)獲取請(qǐng)求，接收分布式光纖傳感系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)獲取請(qǐng)求返回的當(dāng)前應(yīng)力數(shù)據(jù)；
29、第一輸入模塊，用于將當(dāng)前應(yīng)力數(shù)據(jù)輸入可視化工具，通過(guò)可視化工具生成土倉(cāng)隔板的應(yīng)力分布圖；
30、第二輸入模塊，用于將土倉(cāng)隔板的應(yīng)力分布圖輸入訓(xùn)練后的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，通過(guò)訓(xùn)練后的機(jī)器學(xué)習(xí)模型生成土倉(cāng)隔板的前方表面承受的荷載分布；
31、生成模塊，用于根據(jù)土倉(cāng)隔板的前方表面承受的荷載分布，獲取土倉(cāng)隔板所在區(qū)域的盲區(qū)的壓力和非盲區(qū)的壓力，將盲區(qū)的壓力與非盲區(qū)的壓力進(jìn)行比較，生成盲區(qū)的壓力與非盲區(qū)的壓力之間的比值；
32、清理模塊，用于當(dāng)盲區(qū)的壓力與非盲區(qū)的壓力之間的比值大于啟動(dòng)閾值，將比值與設(shè)定值進(jìn)行比較，獲取比值和設(shè)定值的比較結(jié)果，當(dāng)比較結(jié)果為比值大于啟動(dòng)閾值且小于設(shè)定值的第一比例，執(zhí)行第一清理決策，當(dāng)比值不小于設(shè)定值的第一比例且不大于設(shè)定值的第二比例時(shí)，執(zhí)行第二清理決策，當(dāng)比值大于設(shè)定值的第二比例時(shí)，執(zhí)行第三清理決策；第一清理決策為僅啟用雙排噴嘴中的外排噴嘴制造渦流，渦流用于沖刷盲區(qū)的土體；第二清理決策為啟動(dòng)雙排噴嘴，控制雙排噴嘴中的外排噴嘴和內(nèi)排噴嘴噴出處于中低壓等級(jí)范圍的錐形水幕；第三清理決策為啟動(dòng)雙排噴嘴，控制雙排噴嘴中的外排噴嘴噴出處于中低壓等級(jí)范圍的錐形水幕，控制雙排噴嘴中的內(nèi)排噴嘴噴出處于高壓等級(jí)范圍的錐形水幕，處于中低壓等級(jí)范圍的錐形水幕用于洗刷盲區(qū)的土體，處于高壓等級(jí)范圍的錐形水幕用于破碎盲區(qū)的土體。
33、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一方面中的盲區(qū)清理方法。
34、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述第一方面中的盲區(qū)清理方法。
35、第五方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在電子設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，使得電子設(shè)備執(zhí)行上述第一方面中的盲區(qū)清理方法。
36、本技術(shù)實(shí)施例有益效果在于以下兩方面：
37、第一方面，當(dāng)盲區(qū)的壓力與非盲區(qū)的壓力之間的比值大于啟動(dòng)閾值，將比值與設(shè)定值進(jìn)行比較，獲取比值和設(shè)定值的比較結(jié)果，當(dāng)比較結(jié)果為比值大于啟動(dòng)閾值且小于設(shè)定值的第一比例，執(zhí)行第一清理決策，當(dāng)比值不小于設(shè)定值的第一比例且不大于設(shè)定值的第二比例時(shí)，執(zhí)行第二清理決策，當(dāng)比值大于設(shè)定值的第二比例時(shí)，執(zhí)行第三清理決策，由于自動(dòng)執(zhí)行第一清理決策、第二清理決策、第三清理決策，無(wú)需人工操作，因此減少了盲區(qū)的清理時(shí)間，有利于提高盲區(qū)的清理效率；
38、第二方面，由于第一清理決策僅啟用雙排噴嘴中的外排噴嘴制造渦流，通過(guò)渦流沖刷盲區(qū)的土體，因此，第一清理決策能以更溫和的方式清理盲區(qū)，從而降低了對(duì)地層的擾動(dòng)，這對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境和減少施工對(duì)周圍環(huán)境的影響具有重要意義。