一种隧道运行期变形监测预报系统及方法与流程

文档序号:12116801阅读:来源:国知局

技术特征:

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)中的所述分布式光纤传感器(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控中心计算机(6)。所述监控中心计算机(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。

2.根据权利要求1所述的隧道运行期变形监测预报系统,其特征是,每个所述监测断面(A)中设置四个所述分布式光纤传感器(1)且四个所述分布式光纤传感器(1)分别设置在隧道顶部、底部和隧道两侧壁,并且每个所述分布式光纤传感器(1)都包括分布式光纤应变传感器和温度补偿光纤传感器。

3.根据权利要求1或2所述的隧道运行期变形监测预报系统,其特征是,所述分布式光纤传感器(1)为OPGW光缆。

4.一种采用权利要求2或3所述的隧道运行期变形监测预报系统进行隧道运行期变形监测预报的方法,其特征是,包括以下步骤:

(1)、通过所述分布式光纤传感器(1)收集隧道变形量和隧道变形速率数据;

(2)、将所收集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;

(3)、将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);

(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控中心计算机(6);

(5)、所述监控中心计算机(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;

(6)、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;

(7)、给所述步骤(5)和步骤(6)得到的预测值赋予不同的权重,得到最终的预测值;

(8)、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。

5.根据权利要求4所述的隧道运行期监测预报方法,其特征是,所述步骤(6)中采用灰色模型方法中的等时距GM(1,1)模型对隧道变形情况进行预测。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1