[發明專利]隧道穹頂在線監測方法、系統、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110000739.2
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112326805B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 詹姆斯·劉
• 申請（專利權）人: 湖南久鈺電子有限公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01H17/00;G01L1/25
• 代理公司: 北京智燃律師事務所 11864
• 代理人: 胡彪

1.一種隧道穹頂在線監測系統，其特征在于，包括：

在隧道穹頂上方土層內水平埋設的監測管；

布設在所述監測管內多個位置的振動傳感器，用于檢測所述監測管內多個位置處的振動信號；

布設在所述監測管一端管口處的波產生裝置和波檢測裝置，所述波產生裝置用于產生沿所述監測管傳播的機械波，所述波檢測裝置用于檢測所述機械波在所述監測管的管壁內傳播時的反射波；

數據處理裝置，用于根據各個振動傳感器輸出的振動信號確定所述監測管上的第一裂紋情況，根據所述波檢測裝置檢測到的反射波確定所述監測管上的第二裂紋情況和形變情況，根據所述第一裂紋情況和所述第二裂紋情況確定所述監測管上的裂紋情況，根據基于所述第一裂紋情況和所述第二裂紋情況確定的所述監測管上的裂紋情況和所述形變情況確定所述監測管的受力情況，根據所述監測管的受力情況確定所述隧道穹頂的受力情況。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述數據處理裝置具體用于：

針對每個振動傳感器，將所述每個振動傳感器輸出的振動信號與預設標準振動信號波形進行比對，獲得每個振動傳感器對應的比對結果；

根據各個振動傳感器對應的對比結果，確定所述監測管上的第一裂紋情況。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述數據處理裝置具體用于：

根據各個振動傳感器對應的對比結果，確定所述監測管上的第一裂紋位置；

根據第一裂紋位置周圍的振動傳感器的比對結果，確定第一裂紋嚴重程度。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述數據處理裝置具體用于：

分析所述波檢測裝置檢測到的反射波，以獲得反射波特征信息，所述反射波特征信息包括以下至少一種：反射波的強度、波長、相位、極化、反射時長、反射波的數量；

根據所述反射波特征信息，確定所述監測管的第二裂紋情況和形變情況。

5.根據權利要求1所述系統，其特征在于，所述數據處理裝置還用于；

根據所述波檢測裝置檢測到的反射波的強度，確定所述監測管周圍的土層的密度；

根據所述監測管周圍的土層的密度，對所述隧道穹頂上方可能出現的有害地質情況進行預警。

6.根據權利要求1至5任一項所述的系統，其特征在于，所述系統還包括聲波采集裝置，用于采集所述監測管出現裂紋時產生的聲波；

所述數據處理裝置還用于根據所述聲波采集裝置接收到的聲波，確定所述監測管上的第三裂紋情況；

所述數據處理裝置具體用于根據所述第一裂紋情況、所述第二裂紋情況和所述第三裂紋情況，確定所述監測管上的裂紋情況。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，至少兩個聲波采集裝置分別設置在所述監測管內的不同位置處；

所述數據處理裝置具體用于：根據所述至少兩個聲波采集裝置接收到聲波的信號特征，確定所述監測管上的第三裂紋嚴重程度，根據所述至少兩個聲波采集裝置接收到的同一聲波的時間差，確定所述監測管上的第三裂紋位置。

8.一種隧道穹頂在線監測方法，包括：

根據監測管內的多個振動傳感器輸出的振動信號，確定所述監測管上的第一裂紋情況，其中，所述監測管水平埋設在隧道穹頂上方土層內；

控制波產生裝置產生沿所述監測管傳播的機械波，并根據波檢測裝置檢測到的所述機械波的反射波，確定所述監測管上的第二裂紋情況和形變情況，其中，所述波產生裝置和所述波檢測裝置布設在所述監測管一端管口處；

根據所述第一裂紋情況和所述第二裂紋情況，確定所述監測管上的裂紋情況；

根據基于所述第一裂紋情況和所述第二裂紋情況確定的所述監測管上的裂紋情況和所述形變情況確定所述監測管的受力情況；

根據所述監測管的受力情況確定所述隧道穹頂的受力情況。

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求8所述方法的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序指令，其特征在于，該計算機程序指令被處理器執行時實現權利要求8所述方法的步驟。