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龙图腾网恭喜北京交通大学申请的专利一种基于刀盘动力响应的地层特征实时识别与掘进参数动态调整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：CN115584985B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-22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：202211191044.8，技术领域涉及：E21D9/08；该发明授权一种基于刀盘动力响应的地层特征实时识别与掘进参数动态调整方法是由李兴高;方应冉;郭易东;杨益;李瀚源;蔡博文设计研发完成，并于2022-09-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于刀盘动力响应的地层特征实时识别与掘进参数动态调整方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于刀盘动力响应的地层特征实时识别与掘进参数动态调整方法，属于隧道与地下工程技术领域，实现掘进过程中地层特征变化的实时自动监测，给出掘进调整建议。具体包括如下步骤：步骤1：在盾构机刀盘上安装三轴振动传感器，安装时确保三轴振动传感器X、Y、Z三个方向与盾构掘进X、Y、Z三个方向保持一致，其中X方向为盾构掘进方向，Y方向为水平方向，Z方向竖直向下方向；步骤2：信号采集器实时接收、储存和上传三轴振动传感器采集到的刀盘加速度响应数据；步骤3：振动分析处理模块基于刀盘加速度响应数据，识别全断面硬岩石、上软下硬地层、黏土地层和断层破碎带4种不同特征的地层，并进行动态调整。

本发明授权一种基于刀盘动力响应的地层特征实时识别与掘进参数动态调整方法在权利要求书中公布了：1.一种基于刀盘动力响应的地层特征实时识别与掘进参数动态调整方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在盾构机刀盘上安装三轴振动传感器，安装时确保三轴振动传感器X、Y、Z三个方向与盾构掘进X、Y、Z三个方向保持一致，其中X方向为盾构掘进方向，Y方向为水平方向，Z方向竖直向下方向；步骤2：信号采集器实时接收、储存和上传三轴振动传感器采集到的刀盘加速度响应数据；步骤3：振动分析处理模块基于刀盘加速度响应数据，识别全断面硬岩石、上软下硬地层、黏土地层和断层破碎带4种不同特征的地层，并进行动态调整；步骤3包括如下步骤：步骤3.1：首先，通过FFT变换将刀盘加速度响应数据的时域信号转变为频域信号；步骤3.2：X、Y、Z三个方向上分别绘制频率和加速度在不同时间点的频域曲线；步骤3.3：提取X、Y、Z三个方向的加速度时域信号峰值XXP、XYP、XZP；步骤3.4：基于频域曲线和时域信号峰值，通过地层识别方法，识别全断面硬岩石、上软下硬地层、黏土地层和断层破碎带4种不同特征的地层，并进行动态调整；地层识别方法包括：①当Y、Z两个方向加速度响应频率集中区域不同，判定地层为上软下硬地层；②当Y、Z两个方向加速度响应频率集中区域相同，且加速度时域信号峰值XXP、XYP、XZP均小于加速度阈值，则判定地层为黏土地层；③当Y、Z两个方向加速度响应频率集中区域相同，且加速度时域信号峰值XXP、XYP、XZP中存在一个或多个大于加速度阈值，同时满足XXP＞XYP、XXP＞XZP，则判定地层为全断面硬岩地层；④当Y、Z两个方向加速度响应频率集中区域相同，且加速度时域信号峰值XXP、XYP、XZP中存在一个或多个大于加速度阈值，不同时满足XXP＞XYP、XXP＞XZP，则判定地层为断层破碎带地层；对加速度时域信号峰值进行优化，以排除数据偶然误差： 其中，j是维度，是X,Y,Z中的一个，a为高峰值个数，为常数，b为低峰值个数，为常数，Xjm为加速度时域信号峰值从大到小排列第m个峰值，Xjn为加速度时域信号峰值从小到大排列第n个峰值。

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