[發(fā)明專利]隧道穹頂在線監(jiān)測方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110000739.2
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112326805B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹姆斯·劉
• 申請（專利權(quán)）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(wù)所 11864
• 代理人: 胡彪

本申請涉及安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種隧道穹頂在線監(jiān)測方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，能夠?qū)λ淼礼讽數(shù)氖芰η闆r進(jìn)行實時、準(zhǔn)確地監(jiān)測，上述系統(tǒng)包括：在隧道穹頂上方土層內(nèi)水平埋設(shè)的監(jiān)測管；布設(shè)在監(jiān)測管內(nèi)多個位置的振動傳感器，用于檢測監(jiān)測管內(nèi)多個位置處的振動信號；布設(shè)在監(jiān)測管一端管口處的波產(chǎn)生裝置和波檢測裝置，波產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生沿監(jiān)測管傳播的機(jī)械波，波檢測裝置用于檢測機(jī)械波在監(jiān)測管的管壁內(nèi)傳播時的反射波；數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)振動傳感器輸出的振動信號和波檢測裝置檢測到的反射波，確定監(jiān)測管上的裂紋情況和形變情況，根據(jù)裂紋情況和形變情況確定監(jiān)測管的受力情況，進(jìn)而確定隧道穹頂?shù)氖芰η闆r。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道穹頂在線監(jiān)測方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前隧道施工中，普遍存在隧道穹頂下沉的問題，隧道中穹頂?shù)南鲁量赡芤l(fā)隧道及周邊建筑設(shè)施的重大安全風(fēng)險或事故。目前針對隧道的監(jiān)測沉降方法，主要還是采用全站儀人工監(jiān)測，然而，全站儀的監(jiān)測需要人工逐點監(jiān)測，耗時耗力，且不能實時監(jiān)測，同時，監(jiān)測精度與工作人員的操作有關(guān)，導(dǎo)致其測量誤差較大，測量精度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供一種隧道穹頂在線監(jiān)測方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)，能夠?qū)λ淼礼讽數(shù)氖芰η闆r進(jìn)行實時、準(zhǔn)確地監(jiān)測，提前預(yù)警隧道穹頂存在的安全隱患。

一方面，本申請一實施例提供了一種隧道穹頂在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

在隧道穹頂上方土層內(nèi)水平埋設(shè)的監(jiān)測管；

布設(shè)在所述監(jiān)測管內(nèi)多個位置的振動傳感器，用于檢測所述監(jiān)測管內(nèi)多個位置處的振動信號；

布設(shè)在所述監(jiān)測管一端管口處的波產(chǎn)生裝置和波檢測裝置，所述波產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生沿所述監(jiān)測管傳播的機(jī)械波，所述波檢測裝置用于檢測所述機(jī)械波在所述監(jiān)測管的管壁內(nèi)傳播時的反射波；

數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)各個振動傳感器輸出的振動信號確定所述監(jiān)測管上的第一裂紋情況，根據(jù)所述波檢測裝置檢測到的反射波確定所述監(jiān)測管上的第二裂紋情況和形變情況，根據(jù)所述第一裂紋情況和所述第二裂紋情況確定所述監(jiān)測管上的裂紋情況，根據(jù)所述裂紋情況和所述形變情況確定所述監(jiān)測管的受力情況，根據(jù)所述監(jiān)測管的受力情況確定所述隧道穹頂?shù)氖芰η闆r。

可選地，所述數(shù)據(jù)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(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)振動信號波形進(jìn)行比對，獲得每個振動傳感器對應(yīng)的比對結(jié)果；

根據(jù)各個振動傳感器對應(yīng)的對比結(jié)果，確定所述監(jiān)測管上的第一裂紋情況。

可選地，所述數(shù)據(jù)處理裝置具體用于：

根據(jù)各個振動傳感器對應(yīng)的對比結(jié)果，確定所述監(jiān)測管上的第一裂紋位置；

根據(jù)第一裂紋位置周圍的振動傳感器的比對結(jié)果，確定第一裂紋嚴(yán)重程度。

可選地，所述數(shù)據(jù)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(qiáng)度、波長、相位、極化、反射時長、反射波的數(shù)量；

根據(jù)所述反射波特征信息，確定所述監(jiān)測管的第二裂紋情況和形變情況。

可選地，所述數(shù)據(jù)處理裝置還用于；

根據(jù)所述波檢測裝置檢測到的反射波的強(qiáng)度，確定所述監(jiān)測管周圍的土層的密度；

根據(jù)所述監(jiān)測管周圍的土層的密度，對所述隧道穹頂上方可能出現(xiàn)的有害地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)警。

可選地，所述波產(chǎn)生裝置包括壓電材料，所述壓電材料用于在外加電壓作用下產(chǎn)生沿所述監(jiān)測管傳播的機(jī)械波。