[發(fā)明專利]一種用于隧道下穿鐵路的安全監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2022-01-27
• 公開（公告）號: CN114294064A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷斌;林文旭;謝萬生;萬思宇;孔海兵;曹振
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種用于隧道下穿鐵路的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括安全監(jiān)測子系統(tǒng)、安全聯(lián)動子系統(tǒng)及數(shù)據(jù)共享平臺；

安全監(jiān)測子系統(tǒng)，用于獲取待測隧道的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)，并發(fā)送所述的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)至安全聯(lián)動子系統(tǒng)；所述待測隧道的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)包括隧道上方鐵路安全監(jiān)測數(shù)據(jù)、隧道施工及運營期間安全監(jiān)測數(shù)據(jù)及邊坡支護安全監(jiān)測數(shù)據(jù)；

安全聯(lián)動子系統(tǒng)，用于將接收的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)；將所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為監(jiān)測結(jié)果圖表；獲取所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)的安全級別，輸出警情報告信息；以及傳輸所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)、所述監(jiān)測結(jié)果圖表及警情報告信息至數(shù)據(jù)共享平臺；

數(shù)據(jù)共享平臺，用于獲取人工安全監(jiān)測數(shù)據(jù)，接收所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)、所述監(jiān)測結(jié)果圖表及警情報告信息，建立監(jiān)測文件；并對監(jiān)測文件進行存儲及顯示管理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于隧道下穿鐵路的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，安全監(jiān)測子系統(tǒng)包括隧道上方鐵路安全監(jiān)測模塊、隧道施工及運營期間安全監(jiān)測模塊及邊坡支護安全監(jiān)測模塊；

隧道上方鐵路安全監(jiān)測模塊，用于獲取隧道上方鐵路的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)；

隧道施工及運營期間安全監(jiān)測模塊，用于獲取隧道施工及運營期間的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)；

邊坡支護安全監(jiān)測模塊，用于獲取邊坡支護的安全監(jiān)測結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于隧道下穿鐵路的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，隧道上方鐵路安全監(jiān)測模塊，包括第一數(shù)據(jù)采集單元及第一數(shù)據(jù)傳輸單元；第一數(shù)據(jù)采集單元，用于采集隧道上方鐵路軌道的平順性數(shù)據(jù)、隧道上方鐵路路基沉降數(shù)據(jù)以及隧道上方臨時架空鐵路便梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)；第一數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述上方鐵路軌道的平順性數(shù)據(jù)、所述隧道上方鐵路路基沉降數(shù)據(jù)以及所述隧道上方臨時架空鐵路便梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)傳輸至安全聯(lián)動子系統(tǒng)；

隧道施工及運營期間安全監(jiān)測模塊，包括第二數(shù)據(jù)采集單元及第二數(shù)據(jù)傳輸單元；第二數(shù)據(jù)采集單元，用于采集隧道施工期間基底隆起變形數(shù)據(jù)、隧道運營期間結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)、隧道運營期間結(jié)構(gòu)沉降數(shù)據(jù)及隧道運營期間結(jié)構(gòu)受列車振動影響數(shù)據(jù)；第二數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述隧道施工期間基底隆起變形數(shù)據(jù)、所述隧道運營期間結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)、所述隧道運營期間結(jié)構(gòu)沉降數(shù)據(jù)及所述隧道運營期間結(jié)構(gòu)受列車振動影響數(shù)據(jù)傳輸至安全聯(lián)動子系統(tǒng)；

邊坡支護安全監(jiān)測模塊，包括第三數(shù)據(jù)采集單元及第三數(shù)據(jù)傳輸單元；第三數(shù)據(jù)采集單元，用于采集邊坡土體位移數(shù)據(jù)及邊坡周圍土體位移數(shù)據(jù)；第三數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述邊坡土體位移數(shù)據(jù)及所述邊坡周圍土體位移數(shù)據(jù)傳輸至安全聯(lián)動子系統(tǒng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于隧道下穿鐵路的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，第一數(shù)據(jù)采集單元、第二數(shù)據(jù)采集單元及第三數(shù)據(jù)采集單元均采用智能采集單元；所述智能采集單元為振弦式傳感器和光纖光柵式傳感器中的一種或兩種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于隧道下穿鐵路的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，第一數(shù)據(jù)傳輸單元、第二數(shù)據(jù)傳輸單元及第三數(shù)據(jù)傳輸單元與安全聯(lián)動子系統(tǒng)之間均采用5G通訊方式連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于隧道下穿鐵路的安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，安全聯(lián)動子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)自動圖表化模塊、安全級別評估模塊及警情報告模塊；

數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)換模塊，用于對接收的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換，得到預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)；并將所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)自動圖表模塊、安全級別評估模塊及數(shù)據(jù)共享平臺；

數(shù)據(jù)自動圖表模塊，用于對所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)進行圖表轉(zhuǎn)換，得到監(jiān)測結(jié)果圖表，并將所述監(jiān)測結(jié)果圖表傳輸至數(shù)據(jù)共享平臺；

安全級別評估模塊，用于將預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)與行業(yè)規(guī)范內(nèi)對應(yīng)數(shù)據(jù)限值進行比較，得到所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)的安全級別信息，并傳輸所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)的安全級別信息至警情報告模塊；

警情報告模塊，用于響應(yīng)所述預(yù)設(shè)格式的工程數(shù)據(jù)的安全級別信息，生成警情報告信息；并傳輸所述警情報告信息至數(shù)據(jù)共享平臺。