[發明專利]一種隧道排水系統自動監測與堵塞判別的方法和系統

在審

• 申請號: 202210768751.2
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115199333A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 肖明清;薛光橋;徐晨;鄧朝輝;謝壁婷;管鴻浩;王克金;楊劍
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;E21F16/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 吳慧珺

本申請提供了一種隧道排水系統自動監測與堵塞判別的方法和系統，包括：根據待監測隧道地下水的水區等級，將所述待監測隧道劃分為多個防水段落；根據所述水區等級在所述防水段落設置至少一個作為特征監測段的襯砌；根據安裝于所述特征監測段的邊墻上的出水孔中的管道流量測試儀，按照預設的流量獲取算法獲取所述出水孔的水流量；將所述水流量與預設的排水量閾值進行比較，如果所述水流量低于所述排水量閾值則進行預警。使得對隧道的排水監測可以根據隧道內不同的防水段落分別監測，可以快速準確的獲取發生排水堵塞的防水段落，便于快速清理堵塞，遠程智能終端通過大數據積累、輔助人工巡檢篩選措施，不斷修正判斷排水系統堵塞的排水流量閾值。

技術領域

本申請屬于隧道監測領域，尤其涉及一種隧道排水系統自動監測與堵塞判別的方法和系統。

背景技術

排水系統是隧道的重要組成部分，當排水系統出現局部管道堵塞以及排水不暢等問題時，會導致隧道襯砌背后水壓力增大，進而有可能引起襯砌結構開裂、滲流水或隧道內配套設施故障等問題，嚴重影響隧道結構的安全性。隧道排水系統具有相對復雜的特點。若出現堵塞不及時排查，這些安全隱患對隧道的運營安全和使用壽命極為不利。

目前，我國隧道排水方式是由“隧道排水管道(包括環向排水管道、縱向排水管道、橫向排水管道)、中心排水渠和隧道排水測溝”組成的排水系統。現有管道堵塞監測裝置按工作原理大致分為激光檢測、內窺攝像頭檢測、壓力傳感器、脈沖發生裝置等。但上述管道堵塞監測裝置主要存在下述缺點：其一，隧道排水管道常存在轉彎、接頭等，激光檢測裝置無法實現拐彎而受限；其二，隧道長度在幾百米至數千米是常態，配套的隧道排水管道亦是如此，甚或更長，故用內窺攝像頭檢測堵塞也會有所限制；其三，若原始水頭大，而堵塞后水壓變化則不顯著，可能導致壓力傳感器無法判定管道堵塞狀況；最后，目前常用的高頻地質雷達檢測隧道管道堵塞操作復雜，且為“亡羊補牢”式的被動檢測。

發明內容

本發明實施例的主要目的在于提供一種隧道排水系統自動監測與堵塞判別的方法和系統，使得對隧道的排水監測可以根據隧道內不同的防水段落分別監測，可以快速準確的獲取發生排水堵塞的防水段落，便于快速清理堵塞。

第一方面，提供了一種隧道排水系統自動監測與堵塞判別的方法，所述方法包括：

根據待監測隧道地下水的水區等級，將所述待監測隧道劃分為多個防水段落，所述水區等級根據所述待監測隧道的地下水的發育程度獲取；

根據所述水區等級在所述防水段落設置至少一個作為特征監測段的襯砌；

根據安裝于所述特征監測段的邊墻上的出水孔中的管道流量測試儀，按照預設的流量獲取算法獲取所述出水孔的水流量，所述水流量為所述防水段落的排水量；

將所述水流量與預設的排水量閾值進行比較，如果所述水流量低于所述排水量閾值則進行預警。

在一個可能的實現方式中，所述流量獲取算法，包括：其中Q為水流量、h為液位高度、D為管道流量測試儀的高度。

在另一個可能的實現方式中，所述排水量閾值為待預警日前后45天內對應排水段落排水量最低的水流量值。

在另一個可能的實現方式中，所述方法包括：

如果出現預警，通過人工實地巡檢，核驗是否發生排水堵塞，如果未發生排水堵塞，則對所述排水量閾值進行修正。

第二方面，提供了一種隧道排水系統自動監測與堵塞判別的系統，所述系統包括：

防水段落劃分模塊，用于根據待監測隧道地下水的水區等級，將所述待監測隧道劃分為多個防水段落，所述水區等級根據所述待監測隧道的地下水的發育程度獲取；

襯砌設置模塊，用于根據所述水區等級在所述防水段落設置至少一個作為特征監測段的襯砌；