盾构电气系统元器件检测技术研究及实验台开发
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完成单位:中铁隧道局集团有限公司设备分公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-936
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
张阐娟,张宏达,石富明,吕建乐,刘雪源,刘瑞庆,蒙先君,刘作威,彭怀炀,杨露伟
项目概况
国内针对大型设备电气检测系统的研制和应用更多集中在车辆行业。三一重工装备有限公司设计了悬臂掘进机电气试验台系统,用于试验新产品电控箱参数配型及试验过程中的检验与监控。河南交通职业技术学院开发了装载机电气实训台,用于电气故障排查及维修训练。长春工业大学针对汽车开关器件测试和使用寿命进行了研究。中铁工程装备集团盾构制造有限公司提出了用于盾构机电气柜的信号检测操作台,通过工业电脑模拟盾构机电气柜端子应用状态。中铁一局集团有限公司报道了一种通用型土压盾构电磁流量计检测平台,主要用于电磁流量计的检测。中铁工程装备集团(天津)有限公司报道了一种可移动盾构机元器件检测装置,通过元件替换法进行通电测试以判断指定元器件是否发生损坏。天津市莱仪科技有限公司报道了一种盾构机压力传感器在线检测装置,主要用于压力传感器的检测。目前,国内外多个厂家、研究机构针对盾构掘进、密封、液压等关键系统进行了模拟试验平台开发研究,但国内还没有系统、全面地针对盾构电气系统进行检测的平台,大多依靠 24 VDC 开关电源和万用表人工离线式检测输出电压、电流信号,检测手段单一旦测试精度不高,工作效率低。
本项目成果同国内外同类电气检测装备相比,具有设备操控自动化、数据处理智能化、模拟现场实际物理量检测、检测指标多、精度高、综合检测效率高等优点,基于 Wince7.2设计的人机操作界面和 S7-1500 PLC 控制系统,利用机械、液压、电气等多源控制系统,采取变温、调压、伺服驱动等多种加载运行方式,运用专家系统、自适应滤波和主成分分析法相融合的控制策略,对传感器,低压电器模块,小功率变频器模拟盾构实际运行工况,搭建盾构电气系统元器件检测平台。
盾构电气检测实验台已在多台盾构机整修/再制造过程中对电气元器件检测上成功应用,并获得盾构施工单位中国建筑第八工程局有限公司亚运城市提升镜水路综合管廊及配套工程一标(综合管廊项目)EPC总承包项目部、中铁十局集团第二工程有限公司、中铁四局集团第四工程有限公司的高度认可。该平台按照操作果面提示,设置不同类型,规格的电气系统元器件参数 能实现模拟现场实际复杂工况下检测元器件全工作范围物理信号的标定对比测试,检测运行效果良好,检测数据准确、完整,大大提高了电气系统元器件检测的准确性。中国中铁股份公司评审委员会认为:该项目成果具有推广应用价值,整体技术达到国际先进水平。