《TBM 盾构法施工渣料提升设备智能控制技-术规范》

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团体标准

T/QGCMLXXXX—XXXX

TBM盾构法施工渣料提升设备智能控制技

术规范

TechnicalspecificationforintelligentcontrolofTBMshieldtunnelingconstruction

slagliftingequipment

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

全国城市工业品贸易中心联合会发布

T/QGCMLXXXX—XXXX

TBM盾构法施工渣料提升设备智能控制技术规范

1范围

本标准规定了TBM（全断面硬岩隧道掘进机）盾构法施工中渣料提升设备的智能控制系统架构、功

能要求、性能指标、测试方法及维护规范，适用于采用盾构法施工的隧道工程渣料垂直运输系统。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

渣料提升设备：指TBM盾构施工中用于垂直运输开挖渣料的连续输送机、提升机或斗式提升装置。

智能控制系统：集成传感器、PLC（可编程逻辑控制器）、变频器及人工智能算法，实现渣料提升

设备的自动化运行与故障预警。

负载率：渣料提升设备实际载荷与额定载荷的比值，反映设备运行效率。

4智能控制系统架构

硬件组成：

传感器层：包括重量传感器、速度传感器、振动传感器及粉尘浓度传感器。

控制层：采用工业级PLC或边缘计算设备，支持Modbus、Profibus等通信协议。

执行层：变频器驱动电机、制动器及润滑系统。

软件功能：

自适应调速：根据渣料流量自动调整提升速度，误差≤±2%。

故障诊断：实时监测轴承温度、电机电流及链条张力，预警阈值可配置。

能耗优化：基于历史数据预测负载变化，动态调整电机功率。

5功能要求

基本功能：

自动启停：根据TBM掘进速度同步启动/停止渣料提升。

过载保护：负载率超过90%时自动降速，超过110%时紧急停机。

防堵料功能：通过振动传感器监测渣料堆积，启动反向运转清堵。

智能功能：

远程监控：支持4G/5G通信，实时上传设备状态至云端平台。

寿命预测：基于机器学习算法预测轴承、链条等易损件剩余寿命。

协同控制：与TBM主控系统联动，优化掘进与出渣节奏。

性能指标

1

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项目指标

定位精度≤±5mm

响应时间≤0.5s（紧急停机）

数据传输延迟≤100ms（远程监控）

故障预警准确率≥95%

能耗降低率≥15%（与定速运行相比）

6测试方法

功能测试：

负载模拟：通过配重块模拟不同渣料流量，验证调速精度。

故障注入：人为制造轴承过热、链条断裂等故障，测试预警可靠性。

性能测试：

能耗测试：对比智能控制与定速运行的功率曲线。

环境适应性：在-20℃~50℃、湿度≤95%RH条件下连续运行72小时。

7安装与调试

安装要求：

传感器安装位置需避开渣料冲击区域，防护等级≥IP67。

控制柜与高压设备间距≥1m，接地电阻≤4Ω。

调试流程：

空载调试：验证逻辑控制与通信功能。

负载调试：按20%、50%、100%额定载荷分阶段测试。

8维护与检修

日常维护：

每日检查传感器清洁度，清理控制柜积尘。

每周备份控制程序及历史数据。

定期检修：

每运行500小时校准传感器精度。

每2000小时更换润滑油，检查链条磨损量。

9安全要求

冗余设计：

关键控制回路（如制动）采用双电源、双通道冗余。

应急措施：

配备手动控制装置，断电后可通过机械方式紧急制动。

权限管理：

设置三级操作权限（操作员、维护员、管理员），防止误操作。

10标志与包装

产品标识：

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标注：设备型号、额定载荷、防护等级、生产日期及智能控制系统版本号。

包装要求：

控制柜采用防震包装，运输过程中加速度≤5g。

3

团体标准

《TBM盾构法施工渣料提升设备智能控制技

术规范》

（征求意见稿）编制说明

标准编制小组

2025年04月

一、工作简况

1、任务来源

根据2020年全国标准化工作要点，大力推动实施标准化战

略，持续深化标准化工作改革，加强标准体系建设，提升引

领高质量发展的能力。依据《中华人民标准化法》，以及

《团体标准管理规定（试行）》相关规定，全国城市工业品

贸易中心联合会决定立项并联合相关单位共同制定《TBM盾

构法施工渣料提升设备智能控制技术规范》团体标准。于

2025年03月22日，全国城市工业品贸易中心联合会发布

《TBM盾构法施工渣料提升设备智能控制技术规范》团体标准立

项通知，正式立项。

2、起草工作组信息

本文件由全国城市工业品贸易中心联合会提出并归口。

本文件起草单位：河南中业重工机械有限公司。

本文件主要起草人：XXX、XXX、XXX。

3、标准编制过程（起草阶段）

根据任务要求，于2025年03月组织开展起草工作，成立

《TBM盾构法施工渣料提升设备智能控制技术规范》团体标准

起草工作组。起草组在资料整理和企业调研的基础上，确定安

全规范指标体系，并依据企业现状确定指标参数，进行标准主要

技术内容的编写。标准起草工作组成员认真学习了GB/T1.1

等文件，结合标准制定工作程序的各个环节，进行了探讨和研究，

并在现有标准化文件和科研成果等相关资料进行收集整理的

基础上，收集、整理国内外相关技术资料，对比国内相关产品标

准，确定工作思路和重点关注问题。同时，起草工作组制定

了标准编制工作计划、编写大纲，明确任务分工及各阶段进

度时间。

标准起草工作组经过技术调研、咨询，收集、消化有关

资料，于2025年04月20日编写完成了团体标准《TBM盾构法施

工渣料提升设备智能控制技术规范》草案。随后，经研究讨论，

形成征求意见稿，公开征求意见。

二、编制原则和主要内容

1、编制原则

在标准制定过程中，标准起草工作组按照GB/T1.1-2020

给出的规则编写，主要遵循以下原则：

（1）协调性:保证标准与本标委会的标准体系协调一致，与

国内现行相关标准协调一致，与国内现行国家标准、

行业标准协调一致。

（2）适用性：结合产品生产企业管理实践和产品的主要环

境影响，提出对企业产品的具体指标要求。

2、主要内容及说明

本文件规定了TBM盾构法施工渣料提升设备智能控制技术规

范的术语定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、

运输及检验。

本文件适用于TBM盾构法施工渣料提升设备的生产和检验。

三、标准中如果涉及专利，应有明确的知识产权说明

本文件不涉及专利及知识产权问题。

四、采用国际标准和国外先进标准的情况，与国际、国内同

类标准水平的对比情况

本文件主要参考了以下标准或文件：

GB/T191包装储运图示标志

五、