CN115146677B 基于tbm刀盘振动信号的地质判断方法、装置及终端 （山东大学）

基于TBM刀盘振动信号的地质判断方法、装本发明提供一种基于TBM刀盘振动信号的地以及TBM刀盘空间信息；对振动信号进行傅里叶据当前掘进区域的地质均匀占比配置经过训练岩体等级；基于当前掘进区域的岩体等级和TBM结果。本发明通过融合模型判断当前的地质情2对所述FBank特征进行异常点检测，基于检测结果确定当前掘进时段对应的当前掘进所述对所述FBank特征进行异常点检测，基于检测结果确定当前掘进时段对应的当前根据当前掘进区域的地质均匀占比配置经过训练的融合模型，并将所述融合模型包括振动信号的基学习器、推力信号的基学习器、扭基于多个地质均匀占比与融合模型中元学习器权重的对应关系基于当前掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间信息进行时间序列预测，得到下一掘进时段对应的下一掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间信息，将下一掘进区域的岩体等级和2.根据权利要求1所述的基于TBM刀盘振动将当前掘进区域中预设角度范围对应的振动信号、扭矩信号和基于当前掘进区域中多个预设角度范围对应的岩体等级得到当前掘进区域的岩体等所述将所述振动信号、所述扭矩信号和所述推力信号输入配置后的融将所述振动信号、所述推力信号和所述扭矩信号分别输入对应的4.根据权利要求3所述的基于TBM刀盘振动信号的地质3将每个训练样本输入所述初始的融合模型中的各个基学习器，并将所述特征矩阵输入所述初始的融合模型中的元学习器，以对所述元学习器进行训5.根据权利要求1所述的基于TBM刀盘振动信所述FBank特征进行异常点检测，基于检测结果确定当前掘进时段对应的当前掘进区域的将波动大于预设阈值的FBank特征作为异常的F6.根据权利要求1所述的基于TBM刀盘振动信号的获取滤波器频段间隔，并基于所述滤波器频段间隔设置基于网格搜索和随机森林算法确定所述集中频段的滤波器间隔和所述非集中频段的岩体判断模块，用于根据当前掘进区域的地质均匀占比配置所述融合模型包括振动信号的基学习器、推力信号的基学习器、扭4基于多个地质均匀占比与融合模型中元学习器权重的对应关系岩体预测模块，用于基于当前掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间信息进行时间序列8.根据权利要求7所述的基于TBM刀盘振动信号的地质将当前掘进区域中预设角度范围对应的振动信号、扭矩信号和基于当前掘进区域中多个预设角度范围对应的岩体等级得到当前掘进区域的岩体等9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至6中任一项所述基于TBM刀盘5[0001]本发明涉及地质探测技术领域，尤其涉及一种基于TBM刀盘振动信号的地质判断[0004]第一方面，本发明实施例提供了一种基于TBM刀盘振动信号的地质判断方法，包[0007]对FBank特征进行异常点检测，基于检测结果确定当前掘进时段对应的当前掘进[0009]基于当前掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间信息进行时间序列预测，得到下一掘进时段对应的下一掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间信息，将下一掘进区域的岩体等[0012]基于当前掘进区域中多个预设角度范围对应的岩体等级得到当前掘进区域的岩6[0026]若预设时间段内的FBank特征波动小于等于预设阈值，判定当前区域为软硬均匀[0027]若预设时间段内的FBank特征波动大于预设阈值，则判定当前区域为软硬不均地[0036]基于网格搜索和随机森林算法确定集中频段的滤波器间隔和非集中频段的滤波[0037]第二方面，本发明实施例提供了一种基于TBM刀盘振动信号的地质判断装置，包7[0041]岩体判断模块，用于根据当前掘进区域的地质均匀占比配置经过训练的融合模[0042]岩体预测模块，用于基于当前掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间信息进行时间信息进行时间序列预测，得到下一掘进时段对应的下一掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空8[0062]步骤105，基于当前掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间得到下一掘进时段对应的下一掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间信息，将下一掘进区域9[0068]基于当前掘进区域中多个预设角度范围对应的岩体等级得到当前掘进区域的岩度范围为0°10°,则按照掘进方向空间信息，将五十个掘进循环中刀盘旋转角度在0°器的输出数据进行横向拼接作为元学习器的输入数据，元学习器的输出数据为岩体等级。[0087]若预设时间段内的FBank特征波动小于等于预设阈值，判定当前区域为软硬均匀[0088]若预设时间段内的FBank特征波动大于预设阈值，则判定当前区域为软硬不均地[0098]基于网格搜索和随机森林算法确定集中频段的滤波器间隔和非集中频段的滤波最后通过网格搜索在随机森林算法上对各滤波器间隔进行测试，最终确定加密区间隔为的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限[0102]图2示出了本发明实施例提供的基于TBM刀盘振动信号的地质判断装置的结构示[0108]岩体预测模块25，用于基于当前掘进区域的岩体等级和TBM刀盘空间信息进行时[0111]基于当前掘进区域中多个预设角度范围对应的岩体等级得到当前掘进区域的岩[0125]若预设时间段内的FBank特征波动小于等于预设阈值，判定当前区域为软硬均匀[0126]若预设时间段内的FBank特征波动大于预设阈值，则判定当前区域为软硬不均地[0135]基于网格搜索和随机森林算法确定集中频段的滤波器间隔和非集中频段的滤波理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个基于TBM刀盘振动信号的地质判其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field_分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述终端3的