刀具磨损检测一直是盾构施工过程中的一个难题。在盾构机掘进过程中,无法直接测量刀具的磨损量,这就给刀具的“视情换刀”带来了巨大的困难。针对盾构施工过程中刀具磨损检测中存在的问题,论文从间接检测和直接检测两方面对盾构刀具磨损检测方法进行了研究。间接检测方法首先介绍了Hilbert-Huang变换方法,利用Hilbert-Huang变换的方法将盾构机监控数据中扭矩与推进力两个参数转换成能量谱的形式,并作为特征矢量描述刀具磨损的变化。然后利用隐马尔可夫模型HMM(Hidden Markov Model)的方法对刀具的能量谱进行训练,建立刀具磨损统计模型。再将观测信号输入统计模型,将输出概率与原模型比较,从而实现了预测刀具磨损的发展趋势。直接检测方法采用在线检测系统来实现。首先介绍了硬件的选型以及各模块的工作原理。下位机采用电涡流传感器对盾构滚刀的磨损进行检测,将电涡流传感器采集到的信息转化成数字信号并与上位机进行通信。然后介绍了软件的设计以及实现主要功能实现的关键技术。上位机利用C#编程语言开发了盾构滚刀磨损检测软件,将下位机采集到的信号通过软件的处理与计算,显示出刀具的磨损量,通过对盾构滚刀磨损的实时测量,从而及时准确地掌握滚刀的磨损状态,为“视情换刀”提供了技术支持。此方法直接地反应了刀具的磨损状态。最后论文将实际测量的磨损量与理论分析结果相结合,将理论与实践相结合,更准确地判断盾构滚刀的磨损状态,预测刀具的寿命。