一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115839692A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202310155076.0H04L67/12(2022.01)(22)申请日2023.02.23G08B31/00(2006.01)G06Q10/20(2023.01)(71)申请人中大智能科技股份有限公司G06Q50/08(2012.01)地址410000湖南省长沙市岳麓区学士街G06F17/10(2006.01)道学士路755号E21F17/18(2006.01)(72)发明人郭棋武雷彬崔勇李久根罗治(74)专利代理机构湖南正则奇美专利代理事务所(普通合伙)43105专利代理师肖美哲(51)Int.Cl.G01B21/02(2006.01)G01C5/00(2006.01)G01B21/32(2006.01)H04L67/10(2022.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统(57)摘要本发明公开了一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统，涉及隧道安全监测技术领域，包括监测节点、沉降分析模块以及运维管理模块；监测节点用于监测隧道各个测点区域的变形信息；所述监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，确定各个测点区域是否存在沉降威胁，从而分配对应的工程人员对隧道进行检修加固，维护隧道安全；当接收到沉降检修任务后，所述运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级WX，并根据威胁等级WX辅助制定检修消缺策略；有效提高检修效率，消弭隧道沉降隐患；实现资源分配利用最大化。CN115839692ACN115839692A权利要求书1/3页1.一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，包括监测节点、监测中心、沉降分析模块、运维管理模块、检修记录模块、数据库、检修评估模块以及云平台；监测节点用于监测大坝各个测点区域的变形信息，并将变形信息发送至监测中心；所述变形信息包括收敛值和沉降值；所述监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，确定各个测点区域是否存在沉降威胁；其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据；当接收到沉降检修任务后，所述运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级WX，并根据威胁等级WX辅助制定检修消缺策略；具体分析步骤为：获取对应测点区域的潜在威胁关联数据；所述潜在威胁关联数据包括交通流量、温度以及风力信息；将对应测点区域的交通流量、温度以及风力信息依次标记为W1、W2以及W3；利用公式QZ=(W1×b1)+|W2‑U0|×b2+W3×b3计算得到潜在关联因子QZ，其中b1、b2、b3均为系数因子，U0为预设温度阈值；自动从云平台中调所述测点区域的检修系数GL，利用公式WX=QZ×b4+GL×b5计算得到该测点区域的威胁等级WX，其中b4、b5为系数因子；根据威胁等级WX制定相应检修消缺策略，具体为：数据库存储有威胁等级范围与检修消缺策略的映射关系表。2.根据权利要求1所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，监测节点的具体分布步骤为：所述监测节点为带有阵列式位移计的ZigBee无线传感网络节点；将阵列式位移计沿标示好的安装线路，测量好尺寸，先固定顶拱位置，再分别向左右侧沿岩壁顺序依次安装完成，采用带膨胀螺丝的抱箍固定在围岩表面，安装两个抱箍固定，固定点选择在每节两端，E点为拱顶位置。3.根据权利要求2所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，其中，B，C，D，F，G，H为测点位置，隧道的收敛值就是B点到H点的距离值，C点到G点的距离值，D点到F点的距离值；拱顶沉降是E点到DF直线的高度值，E点到BH直线的高度值，E点到CG直线的高度值；E，B，C，D，F，G，H为三维坐标值，根据坐标值求出收敛值和沉降值。4.根据权利要求3所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，所述监测节点的具体监测步骤为：通过加速度计测量重力加速度在不同的轴向上的数据，从而反应出对应轴与重力方向的角度；通过角度变化从而计算对应每节长度的位移量；每一段放置有一个加速度传感器，测得对应的节点加速度值；则可计算出对应轴与重力方向夹角为θ；根据计算原理，则单节计算公式为：d=L×Sinθi累加每节位移量，则某时刻从端点至第i节累加变形为：；式中：d表示为三维轴线中（X、Y、Z）单节相对基准线的变形值；L为单节长度；θ为单节对应轴与重力方向夹角；Di为某时刻从端点至第i节的