[发明专利]一种盾构管片的全寿命周期管理系统和方法

说明书

本发明公开了一种盾构管片的全寿命周期管理系统，主要包括：监管对象、移动装置、第一工作部、第二工作部、控制部、数据输入部、数据检索部、管片监管部以及响应部。第一工作部具有多个第一监测单元和第一分析单元，第一监测单元获取任意轨道的振动数据，第一分析单元根据该振动数据确定该轨道所在区域的第一寿命参数。第二工作部具有多个第二监测单元和第二分析单元，第二监测单元获取任意监管段的位移数据，第一分析单元根据该位移数据确定该监管段所在区域的第二寿命参数。第一工作部和第二工作部可以在预定的时间段内获得振动数据和沉降数据，降低振动对沉降数据的影响。本发明还公开了一种盾构管片的全寿命周期管理方法。

技术领域

本发明涉及采用数据分析方法监管构件的技术，尤其涉及一种盾构管片的全寿命周期管理系统和方法。

背景技术

管片在使用过程中可能发生局部损坏，影响正常使用。《邓唐.高铁列车动载作用下盾构隧道管片疲劳影响因素及评价方法研究.西南交通大学研究生学位论文.2015》通过固定的传感器件监管隧道管片，但是该方案适用于实验分析，无法解决在实际运营过程中，列车振动导致多个状态参数干涉的问题。CN107818372A的那种盾构管片质量巡检系统，包括数据采集装置、数据管理装置以及数据分析装置。该系统根据用户输入的管片信息采集相应的缺陷信息，并对缺陷信息进行分析汇总。CN103544556B的那种隧道全生命周期管理系统包括一运营子系统，运营子系统获得时空数据信息并通过状态参数分析技术来分析、确定运营隧道病害的情况。在这些现有技术中，同时全程分析多个管片状态，数据量较大。有必要提出一种针对目标管片的准确监管。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种盾构管片的全寿命周期管理系统和方法，通过监控管片所属区域在不同运营状态下的多个参数，精准管理目标管片，提高隧道的安全性。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

一种盾构管片的全寿命周期管理系统，其特征在于，包括：监管对象、移动装置、第一工作部、第二工作部、控制部、数据输入部、数据检索部、管片监管部以及响应部，其中，

监管对象具有多组轨道和监管段，至少部分的轨道穿过所述监管段，监管段内侧壁布置多个管片；

移动装置在所述轨道上移动；

第一工作部具有多个第一监测单元和第一分析单元，第一监测单元获取任意轨道的振动数据，第一分析单元根据该振动数据确定该轨道所在区域的第一寿命参数；

第二工作部具有多个第二监测单元和第二分析单元，第二监测单元获取任意监管段的位移数据，第二分析单元根据该位移数据确定该监管段所在区域的第二寿命参数；

控制部激活处于移动装置基准距离内的第一监测单元和处于移动装置基准距离外的第二监测单元；

数据输入部接收目标管片H的中心坐标z；

数据检索部根据中心坐标z检索目标管片H所属的轨道区间［x1，x2］和监管段区间［y1，y2］，并提取轨道区间和监管段区间对应的参考轨道D和参考监管段S，z∈［x1，x2］且z∈［y1，y2］；

管片监管部根据参考轨道D的第一寿命参数和参考监管段S的第二寿命参数确定目标管片H的预期寿命；

响应部提取预期寿命小于要求寿命的多个目标管片H，输出对该目标管片H的图像监管请求。

在本发明中，第一工作部还具有第一存储单元，第一存储单元根据多个时点振动数据生成疲劳寿命模型，第一分析单元根据疲劳寿命模型确定第一寿命参数。

在本发明中，第二工作部还具有第二存储单元，第二存储单元具有由多个历史沉降数据生成的沉降寿命模型，第二分析单元根据该沉降寿命模型计算对应沉降数据的第二寿命参数。

在本发明中，第一监测单元为压电式加速度计，压电式加速度计安装在轨道底部。