[发明专利]用于监视隧道掘进效率的装置和方法

权利要求书

1.一种用于在操作期间监视隧道掘进机的装置，其中，所述隧道掘进机包括具有安装在刀具头上的可旋转部分的多个刀具组件，所述装置包括：

多个仪器包，每个仪器包都与所述多个刀具组件之一相关联，每个仪器包都包括i)与相关联刀具组件接触的远端，所述仪器包的远端包含用于监视所述相关联刀具组件的多个传感器，ii)传感器控制板，可操作地连接所述多个传感器，所述传感器控制板进一步包括收发机，所述收发机配置为向远程接收机无线地传送由所述多个传感器检测到的数据，以及iii)连接以向所述传感器控制板供电的电源；以及

用于将所述多个仪器包中的每一个仪器包附接到所述相关联刀具组件的装置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个传感器包括加速度计、温度传感器和用于测量所述相关联刀具组件的可旋转部分的旋转速度的传感器。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，用于测量所述可旋转部分的旋转速度的传感器包括磁力计。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述加速度计包括多轴加速度计。

5.根据权利要求2所述的装置，其中，所述多个传感器进一步包括第二加速度计。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个仪器包包括所述多个刀具组件中每一个刀具组件的至少一个仪器包。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个仪器包包括所述多个刀具组件中每一个刀具组件的两个仪器包。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个仪器包以网状网络协议无线地互连。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个仪器包在对等网络中无线地互连。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个传感器被安装到底板的远端臂部分，并且进一步包括弹簧，所述弹簧使所述底板的远端臂部分偏向所述相关联刀具组件。

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电源包括可拆卸的电池。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，用于将所述多个仪器包中的每一个仪器包附接到所述相关联刀具组件的装置包括固定地附接到所述隧道掘进机的安装支架，并且其中所述仪器包包括可拆卸部分，所述可拆卸部分包括所述多个传感器和所述传感器控制板。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述可拆卸部分包括底板，所述底板具有支持所述多个传感器的远端臂部分，并且进一步包括弹簧元件，所述弹簧元件使底板远端臂部分偏向与所述相关联刀具组件接触。

14.一种用于操作具有多个刀具组件的隧道掘进机的方法，每个刀具组件都包括旋转部分，所述方法包括以下步骤：

提供多个仪器包，每个仪器包都与所述多个刀具组件之一相关联，并且包括监视所述相关联刀具组件的多个传感器，从所述多个传感器接收数据的传感器控制板，以及电源，其中，所述仪器包直接接触所述相关联刀具组件；

向远程接收机无线地传送从所述多个传感器得到的数据；

使用向所述远程接收机传送的数据以控制所述隧道掘进机的操作。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多个传感器包括加速度计、温度传感器和用于测量所述相关联刀具组件的可旋转部分的旋转速度的传感器。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，用于测量所述可旋转部分的旋转速度的传感器包括磁力计。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述加速度计包括多轴加速度计。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多个仪器包包括所述多个刀具组件中每一个刀具组件的至少一个仪器包。

19.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多个仪器包以网状网络协议无线地互连。

20.根据权利要求15所述的方法，进一步包括弹性地使所述仪器包的远端臂部分偏向所述相关联刀具组件，以保持所述仪器包接触所述相关联刀具组件。