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龙图腾网获悉中铁南方投资集团有限公司;盾构及掘进技术国家重点实验室申请的专利一种多模盾构机在复合地层中的模式转换系统及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：CN120667129B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12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：202510992551.9，技术领域涉及：E21D9/06；该发明授权一种多模盾构机在复合地层中的模式转换系统及方法是由龙伟;蒋桂山;刘超尹;周凯;卢高明;江益辉;杨延栋;卢智勇;董聪慧;许自文设计研发完成，并于2025-07-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种多模盾构机在复合地层中的模式转换系统及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及隧道掘进装备技术领域，特别是一种多模盾构机在复合地层中的模式转换系统，包括预测层、感知层、数据总线层、决策层及执行层：预测层通过TSP超前地质预报与红外探水仪获取前方地质与水文信息；感知层集成多传感器采集掘进参数，经数据融合算法处理；数据总线层基于分布式流处理平台实现数据时空对齐；决策层采用CNN+模糊逻辑+强化学习混合模型生成转换指令；执行层驱动执行机构完成EPBSPBTBM模式转换，并通过反馈修正保障安全性。本发明实现了模式转换的自适应决策与无缝执行，显著缩短转换时间，降低刀具磨损，提升复合地层施工效率与安全性。

本发明授权一种多模盾构机在复合地层中的模式转换系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种多模盾构机在复合地层中的模式转换系统，其特征在于，包括 预测层：包括超前探测模块，用于获取盾构机前方预设范围内的地质结构特征及水文信息； 感知层：包括实时监测模块，用于实时监测采集盾构机掘进过程中的运行参数及工况数据，并通过数据融合算法处理实时监测数据； 数据总线层：基于分布式流处理平台，将所述预测层的超前探测数据与所述感知层的实时监测数据在时间维度和空间维度上实现对齐融合； 决策层：基于时空对齐的超前探测数据与实时监测数据，融合卷积神经网络CNN地质特征提取、模糊逻辑控制及强化学习的混合模型生成模式转换决策指令； 执行层：响应决策指令，驱动盾构机执行机构完成多模式间的转换，并通过闭环反馈动态调整执行参数； 所述实时监测模块包括刀盘扭矩传感器、推进速度传感器、土仓压力传感器及渗水量监测仪； 所述数据融合算法包括小波变换去噪算法和卡尔曼滤波算法， 所述小波变换去噪算法通过小波分层去噪对传感器信号进行自适应分解，分解层数根据信号带宽动态选择； 所述卡尔曼滤波算法融合多传感器数据，并引入传感器可靠性权重因子进行状态估计；建立土仓压力传感器的漂移误差在线补偿模型； 所述数据总线层采用分布式流处理平台实现数据集成，所述分布式流处理平台为ApacheKafka平台，并通过以下方式实现数据对齐： 数据标准化：对实时监测数据采用Protobuf协议处理，对超前探测数据采用Avro+GeoJSON协议进行处理； 时间对齐：通过NTP服务器实现所有设备的时间统一，时间误差小于1ms； 空间对齐：建立盾构机局部坐标系与工程全局坐标系的转换关系，实现监测数据与地质数据的空间位置匹配； 所述混合模型的算法包括： 地质特征提取模型：采用双分支处理结构，分别处理超前地质探测图像数据及含水识别参数，输出地层分类结果、渗透性系数及风险区域信息； 模糊逻辑控制：基于去噪后的实时监测数据构建动态规则库，所述实时监测数据包括刀盘扭矩、推进速度、土仓压力及渗水量； 强化学习：以地表沉降增量、能耗及设备健康度为优化目标，通过奖励函数调整控制策略，输出模式转换指令及执行参数。

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南方投资集团有限公司;盾构及掘进技术国家重点实验室，其通讯地址为：518000 广东省深圳市南山区中心路3333号中铁大厦；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”。

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