[发明专利]一种隧道自动化监测预警方法及系统

说明书

本发明提供一种隧道自动化监测预警方法及系统，通过激光扫描仪采集隧道监控测量参数中的必测参数；通过综合测试仪采集隧道监控测量参数中的选测参数；对必测参数、选测参数进行分析，判断当前时刻必测参数中的测量值是否大于第一阈值，以及当前时刻选测参数中的测量值是否大于第二阈值；确定判断结果是否触发预警条件，并在触发预警条件后进行预警。本发明实现了全天候、24小时自动化监测预警，通过隧道智能监测数据的实时采集、实时分析、实时预警技术，可为隧道地质灾害的发生和工程处治提前争取响应时间，最大程度地减少灾害事故损失，保障施工隧道和运营隧道安全，具有重要的工程应用价值和巨大的社会和经济意义。

技术领域

本发明涉及隧道监测技术领域，特别是涉及一种隧道自动化监测预警方法及系统。

背景技术

隧道作为交通线路的控制性工程和隐蔽工程，其建设多见于山区地形起伏较大的区域，通常选址位置的工程地质和水文地质条件复杂、多变，施工和运营过程中遇到的不良地质问题越来越多。在建隧道和运营隧道因不良地质灾害造成的突发事故，成为工程领域一种安全隐患，造成了极大的经济损失和恶劣的社会影响。因此，需要实时对隧道进行监控测量，了解隧道支护结构在不同工况下的受力状态和应力分布，掌握围岩和结构的动态状况和稳定性情况。然而，传统的人工监控方法现场测量频次低，操作繁琐，无法实现全天候的监测和实时判别、预警，尤其无法满足软岩大变形隧道的监测频次需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种隧道自动化监测预警方法及系统，用于解决现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种隧道自动化监测预警系统，包括有：

数据采集模块，包括有激光扫描仪以及综合测试仪；所述激光扫描仪用于采集隧道监控测量参数中的必测参数，所述综合测试仪用于采集隧道监控测量参数中的选测参数；其中，所述必测参数包括以下至少之一：周边位移、拱顶下沉；所述选测参数包括以下至少之一：锚杆内力、锚杆外力、围岩体内位移、围岩压力、两层支护间压力锚杆轴力、锚杆轴力、支护内应力、衬砌内应力；

数据分析模块，用于对所述必测参数、选测参数进行分析，判断当前时刻必测参数中的测量值是否大于第一阈值，以及判断当前时刻选测参数中的测量值是否大于第二阈值；

自动化预警模块，用于按照预警条件进行预警；触发所述预警条件包括以下至少之一：当前时刻必测参数中的测量值大于第一阈值、当前时刻选测参数中的测量值大于第二阈值。

可选地，所述第一阈值至少包括预设位移量阈值和预设位移速率阈值；

若当前时刻必测参数中的位移值大于所述预设位移量阈值，或当前时刻所述必测参数中的位移速率大于所述预设位移速率阈值，则所述自动化预警模块进行触发预警。

可选地，所述第二阈值至少包括预设应力阈值、预设应变阈值；

若当前时刻选测参数中的支护内应力或衬砌内应力大于所述预设应力阈值；或当前时刻所述选测参数中的应变值与预设应变阈值超过0.8，则所述自动化预警模块进行触发预警。

可选地，所述激光扫描仪设置在隧道边墙位置；所述综合测试仪与预埋在初支混凝土下的选测传输传感器连接；

通过将至少一个激光扫描仪的激光测点对着隧道拱顶位置，使激光测线与隧道的轴线垂直，监测所述拱顶下沉；以及通过将至少一个激光扫描仪的激光测点对着隧道水平位置，使激光测线与隧道轴线与隧道轴线垂直，监测所述周边位移。

可选地，还包括数据存储模块，分别与所述数据采集模块、数据分析模块、自动化预警模块连接，用于存储数据采集结果、数据分析结果以及预警记录。

可选地，还包括有显示模块，与所述数据存储模块连接，用于以图表形式显示所述数据采集结果、数据分析结果，以及显示预警记录。