[發(fā)明專利]一種地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110229447.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113155181A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周兵;汪國(guó)良;肖明清;江中華;蔣曄;沈婷;熊朝輝;王華兵;張波;李坤;謝俊;趙明;石林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01D5/38;G08B25/08
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 鄭飛

1.一種地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：多個(gè)地下結(jié)構(gòu)、多個(gè)傳感器群、數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)、狀態(tài)評(píng)估及報(bào)警系統(tǒng)、控制中心；

各所述傳感器群分別安設(shè)于各所述地下結(jié)構(gòu)上，以用于獲取對(duì)應(yīng)地下結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)用于將各傳感器群的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳輸至數(shù)據(jù)分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)；

所述數(shù)據(jù)分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)用于接收對(duì)應(yīng)傳感器群的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)處理以獲取處理結(jié)果；

所述狀態(tài)評(píng)估及報(bào)警系統(tǒng)用于接收對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的處理結(jié)果，以進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，并根據(jù)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果判斷是否發(fā)出預(yù)警；

所述控制中心用于接收各地下結(jié)構(gòu)的狀態(tài)評(píng)估及報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)警，且根據(jù)預(yù)警的等級(jí)對(duì)各地下結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行協(xié)同調(diào)控。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)評(píng)估及報(bào)警系統(tǒng)根據(jù)預(yù)警的等級(jí)對(duì)對(duì)應(yīng)地下結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)部調(diào)控。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警的等級(jí)包括Ⅰ級(jí)預(yù)警情況、Ⅱ級(jí)預(yù)警情況及Ⅲ級(jí)預(yù)警情況；

當(dāng)實(shí)際監(jiān)測(cè)值不大于各監(jiān)測(cè)項(xiàng)報(bào)警指標(biāo)的50％時(shí)，則輸出為Ⅰ級(jí)預(yù)警情況，正常運(yùn)營(yíng)；

當(dāng)實(shí)際監(jiān)測(cè)值介于各監(jiān)測(cè)項(xiàng)報(bào)警指標(biāo)的50％～70％時(shí)，則輸出Ⅱ級(jí)預(yù)警情況；

當(dāng)實(shí)際監(jiān)測(cè)值大于各監(jiān)測(cè)項(xiàng)報(bào)警指標(biāo)的70％時(shí)，則輸出Ⅲ級(jí)預(yù)警情況，判定為危急報(bào)警區(qū)域。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)評(píng)估及報(bào)警系統(tǒng)用于根據(jù)所述Ⅰ級(jí)預(yù)警情況，逆反饋給站點(diǎn)維保人員處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中心用于根據(jù)Ⅱ級(jí)預(yù)警情況及Ⅲ級(jí)預(yù)警情況，調(diào)度全線相關(guān)站點(diǎn)進(jìn)行逆反饋調(diào)控或人工維保，為應(yīng)對(duì)處理措施決策提供數(shù)據(jù)支撐。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中心用于根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則通知不需要人工維保的地下結(jié)構(gòu)的工作人員至需要人工維保的地下結(jié)構(gòu)協(xié)同維保。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)設(shè)規(guī)則包括地理位置就近原則及技術(shù)工種相近原則。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器群包括用于監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)外部土壓力的光纖光柵土壓力盒、用于監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)外部水壓力的光纖光柵滲壓計(jì)、用于監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土壓力的光纖光柵埋入式應(yīng)變計(jì)、用于監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的光纖光柵加速度計(jì)以及用于監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)沉降的光纖光柵表面拉桿式測(cè)縫計(jì)。

9.一種用于如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括：

將各傳感器群分別安設(shè)于各所述地下結(jié)構(gòu)上，以用于獲取對(duì)應(yīng)地下結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)接收對(duì)應(yīng)傳感器群的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)處理以獲取處理結(jié)果；

狀態(tài)評(píng)估及報(bào)警系統(tǒng)用于接收對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的處理結(jié)果，以進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估，并根據(jù)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果判斷是否發(fā)出預(yù)警；

控制中心用于接收各地下結(jié)構(gòu)的狀態(tài)評(píng)估及報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)警，且根據(jù)預(yù)警的等級(jí)對(duì)各地下結(jié)構(gòu)之間進(jìn)行協(xié)同調(diào)控。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的地下結(jié)構(gòu)健康智能監(jiān)測(cè)協(xié)同預(yù)警方法，其特征在于，采用波分復(fù)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一根光纖上串聯(lián)多個(gè)光纖光柵傳感器，并結(jié)合基坑開(kāi)挖、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和主體結(jié)構(gòu)施工工藝及工序，按照考慮施工可行性不影響主體結(jié)構(gòu)承載性能的原則進(jìn)行光纜走線、設(shè)備集成設(shè)計(jì)。