全断面隧道掘进机在线施工参数优化编制说明

1《全断面隧道掘进机在线施工参数优化》编制说明(送审稿)一、工作简况1.任务来源本标准是根据豫机学函[2021]07号《关于《隧道掘进机数据采集融合》等三项团体标准立项的通知》进行制定，该标准名称为《全断面隧道掘进机在由中铁隧道局集团有限公司牵头起草，由河南省机械工程学会归口发布。计划应完成时间2023年12月。2.主要工作过程起草(草案、调研)阶段：2021年7月27日，团体标准《全断面隧道掘进机在线施工参数优化》编制任务正式下达，随后由中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司牵头，联合中国科学院软件所、河南科技大学、中铁十五局集团有限公司、中铁隧道局集团有限公司4家单位组成了标准编制工作组，以中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司李建旺为组长，开展标准编制工作。编制组成员收集了《全断面隧道掘进机盾构机安全要求》(GB/T34650-2017)、《全断面隧道掘进机岩石隧道掘进机安全要求》(GB/T41051-2021)等国内外有关全断面隧道掘进机安全运营与状态评估的相关标准、规范等，对相关技术内容进行了调研分析，结合目前行业在建的信息化系统，发挥各单位专业优势，围绕标准草案大纲开展标准的编写，经过参与单位的开会讨论，对标准草案稿的内容进行了逐条逐句的修改完善，最终形成了标准征求意见稿。征求意见阶段：2022年10月1日至2023年2月28日，在全国团体标准信息平台面向社会公开征求意见，同时向本领域的相关专家征求意见。共收到9家单位的回函，共提出40条意见或建议(见行业标准征求意见汇总表)。起草工作组对反馈的意见和建议进行整理汇总，对每一条进行分析研究，最终除了第14条部分采纳外，其余17条全部采纳，并对标准征求意见稿进行了补充、修改，于2023年6月10日，完成了标准送审稿和编制说明，提交标委会秘书处。3.主要协作单位及工作组成员2主要参加起草单位：中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司、中国科学院软件所、河南科技大学、中铁十五局集团有限公司、中铁隧道局集团有限公司工作组成员：李建旺、祁文睿、刘中欣、张庆军、焦雷、潘恒宇、高攀、李达、余青松、韩伟锋、刘汝辉、任颖莹、张常有、石琳工作组各成员任务承担情况：编制位编制人员分编章节中铁十五局集团城市轨道交通工程有公司李建旺标准总体策划、把关祁文睿3术语和定义//焦雷6在线输入输出参数//潘恒宇前言//余青松2规范性引用文件//刘汝辉//中国科学院软件研张常有范围//石琳4一般规定//河南科技大学李达5在线优化框架//郭二伟中铁隧道局集团有公司高攀7在线优化目标设置//韩伟锋10人工干预作业//任颖莹8在线状态评价//中铁十五局集团有公司刘中欣9在线运行优化决策//张庆军参考文献//二、标准编制原则和解决的主要问题1、标准编制原则(1)注意标准的协调统一，相关法律、法规，严格执行强制性国家标准、行业标准和地方标准；(2)注重标准的可操作性；(3)有利于科技进步，提高产品质量，增加社会经济效益；3(4)积极采用国际标准和国外先进标准；加快和国际接轨的步伐，提高产品的竞争能力。(5)有利于推广科学技术成果，有利于产品的通用互换，符合使用要求，技术先进，经济合理。(6)符合GB/T1.1-2020的规定。2、标准主要内容本标准针对掘进机在线运行时对数据分析和量化评价，规定了成套装备运行状态的在线优化框架、在线优化输入输出参数、在线优化目标设置、在线状态评价、在线运行优化决策、人工干预作业等方面的内容，适用于指导全断面隧道掘进机设备制造商、使用商、工程建设单位及第三方服务商建设全断面隧道掘进机成套装备运行状态及系统的优化、设计。标准立足全断面隧道掘进机整个行业的角度，以运行状态的隧道掘进机各项工作状态数据、设备参数、各类项目信息为基础，对施工项目的质量、周边环境、掘进机等全方位进行管控，及时、高效地梳理数据并提供分析结果、报警、施工建议，制定能够规范统一的全断面隧道掘进机成套装备在线运行优化标准，为成套装备的协同提供支撑。3、解决的主要问题隧道掘进机作为一种高度集成的设备，其面临的工程对象复杂，在远程在线自动运行并进行优化时，既要根据工程情况设置合理的优化目标，也要满足掘进机自身安全、隧道施工质量和周边环境控制等限制条件。针对现有海量的工业数据，制定隧道掘进机运行工作状态评估、风险预测防控以及运行状态优化等需要遵循的一般规定，以提高隧道掘进机施工与设备管理效率。三、是否有对应的国家标准或行业标准目前尚无对应的国家标准和行业标准。本标准是首次制定。四、主要试验(或验证)情况本标准结合我国隧道掘进机制造/运维协同系统和大数据平台风险预警模块的设计、使用、维护经验的基础上制定完成，对对数据分析和量化评价、在线优化目标、限制条件、在线运行状态优化、风险状态自动预警、人工干预作业，制定规范统一的隧道掘进在线优化要求。目前全断面隧道掘进机在线施工参数4优化已经被应用于指导115个在线系统的设计和运行，已接入线路300余条，包含土压平衡盾构、泥水平和盾构、TBM等类型，已经可以部分实现在线参数的优化和决策，具备指导掘进机在线施工参数的优化。五、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。六、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况建立统一的隧道掘进机成套装备在线运行优化标准，为进一步提高隧道掘进机运行效率、设备维护能力、施工质量，提高综合效益提供可靠的统一的标准支持。对现有相关标准对全断面隧道掘进机的运行状态判断标准不明确的问题，梳理并确定隧道掘进需要优化的关键参数和状态控制目标，研究在线运行的状态、在线运行优化决策、人工干预时机，制定能够规范统一的全断面隧道掘进机成套装备在线运行优化标准，为成套装备的在线运行状态优化提供支撑。七、采用国际标准和国外先进标准情况本标准未采用国际、国外标准。本标准制定过程中未查到同类国际、国外标准。本标准制定过程中未测试国外的样品、样机。八、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调