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龙图腾网恭喜中铁十六局集团路桥工程有限公司;中铁十六局集团有限公司;北京交通大学申请的专利一种基于盾构出渣检测的溶洞识别方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118133123B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410288627.5，技术领域涉及：G06F18/241；该发明授权一种基于盾构出渣检测的溶洞识别方法是由王将;杨晋文;阎向林;王武现;袁大军;金大龙;汪俊;马志珑;杨少慧;王建友;刘元鹏;郜贯宇;林永星设计研发完成，并于2024-03-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于盾构出渣检测的溶洞识别方法在说明书摘要公布了：本申请涉及一种基于盾构出渣检测的溶洞识别方法，包括以下步骤：S1，根据地质勘察结果，确定盾构掘进过程中的岩溶发育区段；S2，采集岩溶发育区段的盾构掘进出渣图像，制作溶洞充填物目标识别数据集，基于YOLO模型对带有溶洞充填物的图像进行训练，得到相应的模型权重；S3，在连接桥范围内，盾构机螺旋输送机出渣口搭载出渣检测相机以及出渣皮带称重系统；S4，当盾构刀盘扭矩以及推力发生跳动，且跳动幅度超过预设阈值，基于模型权重调用出渣检测相机进行出渣图像检测，并进行出渣重量检测；S5，通过出渣图像检测结果以及出渣重量辨别溶洞类别以及计算开挖面上的溶洞面积。该方法成本低且识别速度快，可有效指导施工。

本发明授权一种基于盾构出渣检测的溶洞识别方法在权利要求书中公布了：1.一种基于盾构出渣检测的溶洞识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据地质勘察结果，确定盾构掘进过程中的岩溶发育区段；S2，采集岩溶发育区段的盾构掘进出渣图像，制作溶洞充填物目标识别数据集，基于YOLO模型对带有溶洞充填物的图像进行训练，得到相应的模型权重；S3，在连接桥范围内，盾构机螺旋输送机出渣口搭载出渣检测相机以及出渣皮带称重系统；出渣皮带称重系统包括内置有称重传感器的称重桥架、出渣皮带速度传感器以及称重仪表，出渣皮带称重系统用于实时检测出渣量，若遭遇溶洞后能够及时感知出渣量的减少，且输出的称重数据可用于计算开挖面上的溶洞面积；累计渣土重量Q的计算方法为： 其中：T为时间；Q为T时间内的累计渣土重量；Ratet为某一时刻的渣土重量值，其计算式为： 其中：Y为比例系数，为无量纲常数，通过标定和校准得到；vt为某一时刻的出渣皮带的瞬时速度；qt为某一时刻的出渣皮带单位长度上的渣土瞬时重量；出渣皮带称重系统包括两套，两套出渣皮带称重系统通过相同的标定方法进行标定，并且相互校核；S4，当盾构刀盘扭矩以及推力发生跳动，且跳动幅度超过预设阈值，基于模型权重调用出渣检测相机进行出渣图像检测，并进行出渣重量检测；步骤S4中，当盾构刀盘扭矩以及推力发生跳动，且跳动幅度大于20%，开始进行1min的出渣图像检测以及出渣质量检测，并记录1min内盾构的掘进距离、盾构超挖尺寸、注水重量；出渣图像检测通过YOLO目标检测器中的检测模块调用摄像头完成，检测模块中采用训练好的YOLO模型权重；溶洞充填物的检测和标注结果在上位机显示和存储；出渣图像检测步骤包括：S41，采集图像预处理：对图像进行预处理，预处理包括溶洞充填物目标定位、图像增强和图像去噪；S42，图像特征提取：将预处理后的溶洞充填物图像作为输入图像，在神经网络中进行特征提取；S43，目标边界框的预测：通过转换获取图像中的标签数据，进行目标边界框的预测；S44，损失回归：损失函数的计算；出渣质量检测由出渣皮带称重系统完成，得到1min内皮带渣土累计重量；1min内盾构的掘进距离、盾构超挖尺寸、注水重量，这些信息在盾构机的上位机内会有显示和记录，在实际操作过程中可通过盾构机的上位机导出和使用这些信息；S5，通过出渣图像检测结果以及出渣重量辨别溶洞类别以及计算开挖面上的溶洞面积；步骤S5中，如果出渣检测相机的输出图像中标注出溶洞充填物渣土，则证明遭遇充填型溶洞，通过1min内皮带渣土累计重量与盾构未遭遇溶洞掘进1min理论出渣质量可得出开挖面上的溶洞面积，计算式如下： 式中：Sc为开挖面上的溶洞面积，Gt为盾构未遭遇溶洞掘进1min的理论出渣质量，Gr为1min出渣皮带称累计重值，ρf为溶洞充填物的密度，L1为盾构机1min的掘进长度；其中，盾构未遭遇溶洞掘进1min理论出渣质量Gt的计算式为： 式中：Dc为刀盘外直径，δ为盾构超挖尺寸，ρs为掘进地层的密度，Gw为盾构掘进1min的注水重量；如果出渣检测相机的输出图像中未标注出溶洞充填物渣土，但是出渣皮带称重质量有明显减少，则证明遭遇空洞或是溶洞充填物较少的溶洞，通过1min内皮带渣土累计重量与盾构未遭遇溶洞掘进1min的理论出渣质量可得出溶洞体积，计算式如下： 。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中铁十六局集团路桥工程有限公司;中铁十六局集团有限公司;北京交通大学，其通讯地址为：101500 北京市密云区新北路29号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。