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一种应用于常压换刀盾构机的无线滚刀监测系统为题目，写不少于1200的论文
摘要
本文研究的是一种应用于常压换刀盾构机的无线滚刀监测系统。本系统基于嵌入式传感技术，实现了对滚刀的无线监测及数据传输。通过实验和现场测试，本系统证明了其可靠性和高效性，在盾构机施工中具有广泛的应用前景。
关键词：盾构机，换刀，滚刀监测系统，无线传输
Abstract
Thispaperstudiesawirelessrollermonitoringsystemappliedtopressure-balancedshieldtunnelingmachine.Thissystemisbasedonembeddedsensingtechnology,whichrealizeswirelessmonitoringanddatatransmissionoftheroller.Throughexperimentsandfieldtests,thesystemhasproveditsreliabilityandefficiency,andhasbroadapplicationprospectsinshieldtunnelingconstruction.
Keywords:shieldtunnelingmachine;cutterheadreplacement;rollermonitoringsystem;wirelesstransmission
1.引言
在现代城市化建设中，盾构机已成为一种重要的地下隧道掘进工具。盾构机的关键部件之一是滚刀，其负责在掘进过程中切削所需要切削的地质物质。然而，滚刀的进口磨损情况往往会影响盾构机的掘进效率和安全性。因此，对滚刀的定时监测和更换是非常重要的任务。在传统的盾构机掘进中，通常会在掘进的特定时间段，让掘进机暂停工作，进行滚刀更换。
这种传统的滚刀更换方式不仅造成工期长、成本高，而且也会对盾构机的掘进效率产生负面影响。为此，一种实时监测滚刀状况的系统显得很必要。在过去的几十年里，许多机械监测和控制技术逐渐被应用到了盾构机中。然而，由于常压换刀盾构机工作环境的复杂性和困难性，尤其是滚刀所处的位置不方便安装传感器，传统的监测技术显得无法胜任。
基于上述背景，本文提出了一种应用于常压换刀盾构机的无线滚刀监测系统。本系统可通过嵌入式传感技术实现对滚刀状态的实时无线监测，并将监测数据传输到控制中心。通过实验和现场测试，我们证明了本系统的可靠性和高效性，具有很大的应用前景。
2.系统设计
2.1系统架构
本系统的整体架构包括滚刀传感器、数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和数据接收端。滚刀传感器采用压力敏感材料作为敏感元件，以实现对滚刀磨损情况的监测。数据采集模块和数据处理模块通过嵌入式技术与滚刀传感器相连接，实现数据的采集和处理。数据传输模块采用无线传输技术将处理后的数据传输到数据接收端。数据接收端可将数据存储、显示和分析，以便后续的更准确的滚刀更换操作。
2.2系统模块设计
2.2.1滚刀传感器设计
滚刀传感器的主要部分包括压敏电阻、结构膜片、挠度分配片和基底板。该传感器可以将滚刀的载荷变形转化为电信号输出。
2.2.2数据采集模块设计
数据采集模块主要通过模拟电路对滚刀传感器中的电信号进行数字化处理，并将处理后的数据传输到数据处理模块。
2.2.3数据处理模块设计
数据处理模块主要通过软件对数字化的数据进行分析和处理，以确定滚刀的磨损状态，并将结果传输给数据传输模块。
2.2.4数据传输模块设计
数据传输模块通过无线技术将处理后的数据传输到数据接收端。为了提高数据传输的可靠性和稳定性，我们采用了RadioFrequencyIdentification(RFID)技术。
2.2.5数据接收端设计
数据接收端通过软件将接收到的数据存储和分析，并将分析结果显示给操作员。接收端还会给出更换滚刀的提示。
3.系统实验
我们在实验室和工地分别对系统进行了测试。在实验室测试中，我们使用了一个模拟滚刀来模拟实际情况，并对系统进行了重复测试和优化。在现场测试中，我们安装了实际的滚刀传感器，并进行了长时间的监测和分析。
测试结果表明，本系统能够准确、实时地监测和分析滚刀的磨损状态，并如期按时发出更换提示。同时，该系统具有安装、调试和操作的便捷性和灵活性。
4.总结
本文介绍了一种应用于常压换刀盾构机的无线滚刀监测系统。该系统基于嵌入式传感技术，可以实现对滚刀的实时监测和数据传输，系统具有可靠性、高效性和广泛的应用前景。因此，该系统有望逐渐替代传统的盾构机滚刀更换方法，成为盾构机施工过程中的重要组成部分。
参考文献：
[1]向鹏.基于WirelessSensorNetwork的盾构机掘进监测系统设计.计算机与数字工程,2014,42(3):104-10