[发明专利]一种隧道运行期变形监测预报系统及方法

摘要

本发明涉及隧道运行期变形监测预报系统及方法，所述系统包括设置在隧道的监测断面(A)中的分布式光纤传感器(1)、光纤应变分析仪(2)、光纤(3)、数据传输单元(4)、GPRS模块(5)和监测中心计算机(6)，分布式光纤传感器(1)收集到的隧道变形量和隧道变形速率数据存储到光纤应变分析仪(2)中并通过光纤(3)传输到位于隧道外的数据传输单元(4)，数据传输单元(4)通过GPRS模块(5)将隧道变形量和隧道变形速率数据传输到监控中心计算机(6)。该系统及方法将神经网络方法和灰色模型方法组合进行隧道围岩变形量及变形速率的预测方法，使得监测结果更科学合理，预测结果更准确，监测预测管理更加科学和系统。

主权项

1.一种隧道运行期变形监测预报系统，其包括设置在隧道的监测断面(A)中的分布式光纤传感器(1)、光纤应变分析仪(2)、光纤(3)、数据传输单元(4)、GPRS模块(5)和监测中心计算机(6)，其特征是，所述分布式光纤传感器(1)收集到的隧道变形量和隧道变形速率数据存储到所述光纤应变分析仪(2)中，存储到所述光纤应变分析仪(2)中的隧道变形量和隧道变形速率数据通过所述光纤(3)传输到位于隧道外的所述数据传输单元(4)，所述数据传输单元(4)通过所述GPRS模块(5)将隧道变形量和隧道变形速率数据传输到所述监测中心计算机(6)；所述监测中心计算机(6)根据得到的隧道变形量和隧道变形速率数据分别构建隧道变形量‑时间样本数据库和隧道变形速率‑时间样本数据库，并采用人工神经网络方法将所得的样本数据库进行训练得到隧道变形量和隧道变形速率的预测模型，由此预测模型给出下一段时间的隧道变形量和隧道变形速率；再采用灰色模型方法对隧道变形情况进行预测，得到下一段时间的隧道变形量和变形速率；最后，将两种方法得到的预测值赋予不同的权重，得到最终的预测值，并将最终的预测值与阈值进行比较，如果最终的预测值大于阈值，由所述监测中心计算机(6)发出预警，如果最终的预测值小于阈值，则隧道安全。