[發(fā)明專利]一種用于監(jiān)測隧道巖體塌方的報警系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810013462.1
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號: CN101359420A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發(fā)明（設計）人: 姜諳男
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G08B31/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 李洪福

1.一種基于差異進化支持向量機的巖體監(jiān)測信息預測的方法，其特征在于包括以下步驟：

A、根據采集的位移時間序列構造樣本；

B、對差異進化支持向量機算法進行初始化設置，包括設置差異進化初始參數，待優(yōu)化變量數為2，種群數量，縮放因子F，雜交概率常數CR；隨機給出初始種群，不同的個體對應不同的支持向量機參數：核參數σ和懲罰因子C；

C、按照差異進化的算法進行變異操作和交叉操作；

D、每個個體對應的參數決定一個支持向量機模型，用它對測試樣本進行預測，計算每個個體的適應值S(x)，以反映本支持向量機模型的推廣預測能力，適應值函數如下：

S(x)=min(max({|xi-xi′|xi′},i=1,2,...,n))]]>

式中，xi為第i個測試樣本的位移預測值；xi′為第i個測試樣本的實測值；i＝1，2，…n，n為測試樣本的個數；采用貪婪搜索原則進行差異進化算法的選擇操作；

E、判斷選擇個體的適應值是否滿足要求，如不滿足要求，再進行新一輪的計算，返回步驟C；如果適應值滿足要求，計算結束；

F、利用獲得支持向量機模型進行圍巖位移變化的預報。

2.根據權利要求1所述的基于差異進化支持向量機的巖體監(jiān)測信息預測的方法，其特征在于步驟D中的位移預測值是利用進化支持向量機方法進行序列樣本的學習，從而對位移時間序列實行預測的；同時還采用滾動預測的方法獲得預測值，其步驟如下：

a、確定預測時間序列{xt}，設最佳歷史點數為p，預測的步數為m；

b、根據已經獲得的n個時間序列{x0，x1，…，xn-1}，用n個時間序列的{xi，xi+1，…，xi+p-1，xi+p}i＝0，1，2，…，n-p-1，n-p組時序預測n時刻后的{xn，xn+1，…，xn+m-1}m個時序；

c、隨著后面m個時序的獲得，用m個新的時序替代前面的{x0，x1，…，xm-1}m個時序進行下一步的預測，得到下一次的m個預測值，依次類推。

3.一種利用權利要求1所述的基于差異進化支持向量機的巖體監(jiān)測信息預測的方法的監(jiān)測隧道巖體塌方的報警裝置，包括安裝在圍巖的監(jiān)測位置上對圍巖的位移信息進行檢測的位移傳感器，用于顯示圍巖位移信息的顯示單元；

其特征在于還包括：

用于對圍巖位移信息采用上述基于差異進化支持向量機的巖體監(jiān)測信息預測的方法進行預測和圍巖安全狀態(tài)進行判斷的處理單元；

用于對裝置進行信息設定的數值設定單元；

用于存儲圍巖位移采樣信息的數據存儲單元；

用于圍巖位移信息和/或危險狀態(tài)報警信息進行語音播報的語音輸出單元；

用于對圍巖狀態(tài)進行顯示的警示燈輸出單元；

所述位移傳感器將圍巖位移信息傳送到處理單元進行處理后存入到數據存儲單元中，然后在由處理單元對采集位移時間序列進行分析和預測處理，并且處理單元進行分析和預測處理的參數由數值設定單元輸入，處理單元將預測的圍巖位移信息同圍巖狀態(tài)判別信息進行比較，得到圍巖未來狀態(tài)信息后處理單元再將不同的圍巖狀態(tài)信息轉化為不同燈光的控制信號發(fā)送到警示燈輸出單元進行圍巖未來狀態(tài)的燈光顯示；當預測的圍巖位移信息超過設定警戒值則處理單元向語音輸出單元發(fā)出控制指令進行語音報警。