全斷面隧道掘進機在線施工參數(shù)優(yōu)化編制說明

1《全斷面隧道掘進機在線施工參數(shù)優(yōu)化》編制說明(送審稿)一、工作簡況1.任務來源本標準是根據(jù)豫機學函[2021]07號《關于《隧道掘進機數(shù)據(jù)采集融合》等三項團體標準立項的通知》進行制定，該標準名稱為《全斷面隧道掘進機在由中鐵隧道局集團有限公司牽頭起草，由河南省機械工程學會歸口發(fā)布。計劃應完成時間2023年12月。2.主要工作過程起草(草案、調研)階段：2021年7月27日，團體標準《全斷面隧道掘進機在線施工參數(shù)優(yōu)化》編制任務正式下達，隨后由中鐵十五局集團城市軌道交通工程有限公司牽頭，聯(lián)合中國科學院軟件所、河南科技大學、中鐵十五局集團有限公司、中鐵隧道局集團有限公司4家單位組成了標準編制工作組，以中鐵十五局集團城市軌道交通工程有限公司李建旺為組長，開展標準編制工作。編制組成員收集了《全斷面隧道掘進機盾構機安全要求》(GB/T34650-2017)、《全斷面隧道掘進機巖石隧道掘進機安全要求》(GB/T41051-2021)等國內外有關全斷面隧道掘進機安全運營與狀態(tài)評估的相關標準、規(guī)范等，對相關技術內容進行了調研分析，結合目前行業(yè)在建的信息化系統(tǒng)，發(fā)揮各單位專業(yè)優(yōu)勢，圍繞標準草案大綱開展標準的編寫，經過參與單位的開會討論，對標準草案稿的內容進行了逐條逐句的修改完善，最終形成了標準征求意見稿。征求意見階段：2022年10月1日至2023年2月28日，在全國團體標準信息平臺面向社會公開征求意見，同時向本領域的相關專家征求意見。共收到9家單位的回函，共提出40條意見或建議(見行業(yè)標準征求意見匯總表)。起草工作組對反饋的意見和建議進行整理匯總，對每一條進行分析研究，最終除了第14條部分采納外，其余17條全部采納，并對標準征求意見稿進行了補充、修改，于2023年6月10日，完成了標準送審稿和編制說明，提交標委會秘書處。3.主要協(xié)作單位及工作組成員2主要參加起草單位：中鐵十五局集團城市軌道交通工程有限公司、中國科學院軟件所、河南科技大學、中鐵十五局集團有限公司、中鐵隧道局集團有限公司工作組成員：李建旺、祁文睿、劉中欣、張慶軍、焦雷、潘恒宇、高攀、李達、余青松、韓偉鋒、劉汝輝、任穎瑩、張常有、石琳工作組各成員任務承擔情況：編制位編制人員分編章節(jié)中鐵十五局集團城市軌道交通工程有公司李建旺標準總體策劃、把關祁文睿3術語和定義//焦雷6在線輸入輸出參數(shù)//潘恒宇前言//余青松2規(guī)范性引用文件//劉汝輝//中國科學院軟件研張常有范圍//石琳4一般規(guī)定//河南科技大學李達5在線優(yōu)化框架//郭二偉中鐵隧道局集團有公司高攀7在線優(yōu)化目標設置//韓偉鋒10人工干預作業(yè)//任穎瑩8在線狀態(tài)評價//中鐵十五局集團有公司劉中欣9在線運行優(yōu)化決策//張慶軍參考文獻//二、標準編制原則和解決的主要問題1、標準編制原則(1)注意標準的協(xié)調統(tǒng)一，相關法律、法規(guī)，嚴格執(zhí)行強制性國家標準、行業(yè)標準和地方標準；(2)注重標準的可操作性；(3)有利于科技進步，提高產品質量，增加社會經濟效益；3(4)積極采用國際標準和國外先進標準；加快和國際接軌的步伐，提高產品的競爭能力。(5)有利于推廣科學技術成果，有利于產品的通用互換，符合使用要求，技術先進，經濟合理。(6)符合GB/T1.1-2020的規(guī)定。2、標準主要內容本標準針對掘進機在線運行時對數(shù)據(jù)分析和量化評價，規(guī)定了成套裝備運行狀態(tài)的在線優(yōu)化框架、在線優(yōu)化輸入輸出參數(shù)、在線優(yōu)化目標設置、在線狀態(tài)評價、在線運行優(yōu)化決策、人工干預作業(yè)等方面的內容，適用于指導全斷面隧道掘進機設備制造商、使用商、工程建設單位及第三方服務商建設全斷面隧道掘進機成套裝備運行狀態(tài)及系統(tǒng)的優(yōu)化、設計。標準立足全斷面隧道掘進機整個行業(yè)的角度，以運行狀態(tài)的隧道掘進機各項工作狀態(tài)數(shù)據(jù)、設備參數(shù)、各類項目信息為基礎，對施工項目的質量、周邊環(huán)境、掘進機等全方位進行管控，及時、高效地梳理數(shù)據(jù)并提供分析結果、報警、施工建議，制定能夠規(guī)范統(tǒng)一的全斷面隧道掘進機成套裝備在線運行優(yōu)化標準，為成套裝備的協(xié)同提供支撐。3、解決的主要問題隧道掘進機作為一種高度集成的設備，其面臨的工程對象復雜，在遠程在線自動運行并進行優(yōu)化時，既要根據(jù)工程情況設置合理的優(yōu)化目標，也要滿足掘進機自身安全、隧道施工質量和周邊環(huán)境控制等限制條件。針對現(xiàn)有海量的工業(yè)數(shù)據(jù)，制定隧道掘進機運行工作狀態(tài)評估、風險預測防控以及運行狀態(tài)優(yōu)化等需要遵循的一般規(guī)定，以提高隧道掘進機施工與設備管理效率。三、是否有對應的國家標準或行業(yè)標準目前尚無對應的國家標準和行業(yè)標準。本標準是首次制定。四、主要試驗(或驗證)情況本標準結合我國隧道掘進機制造/運維協(xié)同系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)平臺風險預警模塊的設計、使用、維護經驗的基礎上制定完成，對對數(shù)據(jù)分析和量化評價、在線優(yōu)化目標、限制條件、在線運行狀態(tài)優(yōu)化、風險狀態(tài)自動預警、人工干預作業(yè)，制定規(guī)范統(tǒng)一的隧道掘進在線優(yōu)化要求。目前全斷面隧道掘進機在線施工參數(shù)4優(yōu)化已經被應用于指導115個在線系統(tǒng)的設計和運行，已接入線路300余條，包含土壓平衡盾構、泥水平和盾構、TBM等類型，已經可以部分實現(xiàn)在線參數(shù)的優(yōu)化和決策，具備指導掘進機在線施工參數(shù)的優(yōu)化。五、標準中涉及專利的情況本標準不涉及專利問題。六、預期達到的社會效益、對產業(yè)發(fā)展的作用等情況建立統(tǒng)一的隧道掘進機成套裝備在線運行優(yōu)化標準，為進一步提高隧道掘進機運行效率、設備維護能力、施工質量，提高綜合效益提供可靠的統(tǒng)一的標準支持。對現(xiàn)有相關標準對全斷面隧道掘進機的運行狀態(tài)判斷標準不明確的問題，梳理并確定隧道掘進需要優(yōu)化的關鍵參數(shù)和狀態(tài)控制目標，研究在線運行的狀態(tài)、在線運行優(yōu)化決策、人工干預時機，制定能夠規(guī)范統(tǒng)一的全斷面隧道掘進機成套裝備在線運行優(yōu)化標準，為成套裝備的在線運行狀態(tài)優(yōu)化提供支撐。七、采用國際標準和國外先進標準情況本標準未采用國際、國外標準。本標準制定過程中未查到同類國際、國外標準。本標準制定過程中未測試國外的樣品、樣機。八、與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準，特別是強制性標準的協(xié)調