專利名稱：地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
二十一世紀(jì)是隧道(隧洞)和地下工程大發(fā)展的時(shí)期，隨著西部大開發(fā)和我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉藍(lán)圖的制定，以及堅(jiān)持以人為本，全面、協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展策略的具體實(shí)施，我國(guó)鐵路在“十五”、“十一五”以及到2020年間將規(guī)劃建設(shè)“四縱四橫”快速客運(yùn)網(wǎng)、加快建設(shè)煤炭運(yùn)輸通道和集裝箱節(jié)點(diǎn)站，公路國(guó)家規(guī)劃建設(shè)“五縱七橫”國(guó)道主干線建設(shè)，完善公路網(wǎng)絡(luò)，充分提高路網(wǎng)通達(dá)深度，上述大型工程的建設(shè)都需要修建大量的隧道(隧洞) 及地下工程。在地下工程的建設(shè)過程中將會(huì)遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件，如碳酸鹽分布地區(qū)的巖溶、暗河、巖溶陷落柱，高地應(yīng)力區(qū)的巖爆、煤質(zhì)地層中的煤與瓦斯突出，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造及地下水突涌、塌方、大變形等地質(zhì)災(zāi)害，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜多變性、圍巖性質(zhì)把握的不準(zhǔn)確性和工程的隱蔽性，施工中需要不斷修正原設(shè)計(jì)，因此，在地下工程建設(shè)中，對(duì)工程地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)和掌握程度是確?？焖佟踩藿ǖ臎Q定性因素之一，盡管施工前進(jìn)行了大量的工程地質(zhì)勘察工作，但由于當(dāng)前勘察技術(shù)手段和方法技術(shù)的限制，加上地質(zhì)體的復(fù)雜多變，在施工前無法完全查明工程巖體的狀況、特性，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)隧道施工中可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的位置、性質(zhì)和規(guī)模。隧道工程設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)是“地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，基礎(chǔ)信息缺乏”，其施工存在著很大的不確定性和高風(fēng)險(xiǎn)性，自從新奧法誕生以來，隨著巖土理論及量測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等方面的發(fā)展，使隧道施工邁進(jìn)了 “信息化”時(shí)代，大多數(shù)的隧道一般可以視為線性結(jié)構(gòu)物，圍巖地質(zhì)情況沿隧道軸線方向變化較大，不可能在隧道施工前將地質(zhì)情況全部弄清楚，即使可能也是不科學(xué)和不經(jīng)濟(jì)的，隧道工程的特殊性決定了其在勘察、 設(shè)計(jì)和施工等諸多環(huán)節(jié)中允許有交叉、反復(fù)，在此基礎(chǔ)上形成了采取與隧道施工過程中的地質(zhì)條件、力學(xué)動(dòng)態(tài)等不斷變化相適應(yīng)的“動(dòng)態(tài)施工”，隧道工程信息化施工方法是在施工中布置監(jiān)控測(cè)試系統(tǒng)，從現(xiàn)場(chǎng)圍巖的開挖及支護(hù)過程中獲得圍巖穩(wěn)定性及支護(hù)設(shè)施的工作狀態(tài)信息，通過分析研究這些信息，間接地描述圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)的作用，并反饋于施工決策和支持系統(tǒng)，修正和確定新的開挖方案的支護(hù)參數(shù)，其實(shí)質(zhì)是通過施工前的地質(zhì)勘察和施工過程中的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、圍巖支護(hù)體系的變形及結(jié)構(gòu)受力量測(cè)的大量信息來指導(dǎo)施工，以期獲得最優(yōu)地下結(jié)構(gòu)物的一種方法。我國(guó)在地下工程(含山嶺隧道、城市地鐵)施工過程監(jiān)控量測(cè)方面起步較晚，現(xiàn)在基本處于人工采集數(shù)據(jù)，人工進(jìn)行數(shù)據(jù)分析階段，如對(duì)隧道掌子面揭示情況的描述都是由人工來完成的，即通過地質(zhì)工作人員手繪隧道掌子面地質(zhì)信息，用人工分析掌子面地質(zhì)信息的方法來實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)，在這種情況下，不但現(xiàn)場(chǎng)的工作量很大，而且由于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的地質(zhì)信息知識(shí)水平及工作態(tài)度的不同，描述的完整性和準(zhǔn)確性不盡相同，存在許多問題，同時(shí)不能驗(yàn)證超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果的準(zhǔn)確性，人工采集數(shù)據(jù)往往受施工環(huán)境、氣候和數(shù)據(jù)采集人員水平限制使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性受到很大的影響，不能確保地下工程的 “動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工”信息化施工理念的實(shí)現(xiàn)，沒能將地下工程監(jiān)測(cè)信息和畫像信息結(jié)合在一起進(jìn)行綜合管理分析，在目前的施工過程監(jiān)測(cè)中，主要注重于收集、分析常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，缺少了施工過程中開挖面畫像信息的管理分析，無法了解隧道等大型地下構(gòu)造開挖面的地質(zhì)狀況，無法預(yù)測(cè)前方地質(zhì)情況，施工過程安全系數(shù)較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)時(shí)采集監(jiān)控量測(cè)信息和畫像信息，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全等級(jí)評(píng)估，并對(duì)危險(xiǎn)情況進(jìn)行預(yù)警及警報(bào)，對(duì)下一階段地質(zhì)情況作出預(yù)測(cè)，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報(bào)數(shù)據(jù)信息，便于技術(shù)人員分析，施工過程安全系數(shù)較高的地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，它包括監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)、畫像信息處理系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控分析模塊、預(yù)警及警報(bào)輸出模塊、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊，監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)和畫像信息處理系統(tǒng)分別與綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸入端相連，綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊、預(yù)警及警報(bào)輸出模塊相連。監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)信息采集模塊、監(jiān)測(cè)信息處理及圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)情況分析系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測(cè)信息輸出模塊、監(jiān)測(cè)信息安全模型模塊，監(jiān)測(cè)信息采集模塊、監(jiān)測(cè)信息安全模型模塊分別通過監(jiān)測(cè)信息處理及圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)情況分析系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與監(jiān)測(cè)信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連；
畫像信息處理系統(tǒng)包括畫像信息采集模塊、矢量圖形信息處理系統(tǒng)、地質(zhì)信息庫、畫像信息數(shù)據(jù)庫、畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊、畫像信息輸出模塊，畫像信息采集模塊、 地質(zhì)信息庫分別通過矢量圖形信息處理系統(tǒng)與畫像信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，畫像信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊、畫像信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連，畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊的輸出端與畫像信息輸出模塊相連；
綜合安全監(jiān)控分析模塊包括矢量化圖像信息模塊、畫像信息分析模板模塊、圍巖力學(xué)特性分析模塊、監(jiān)測(cè)信息分析模板模塊、圍巖安全狀況評(píng)價(jià)模塊，矢量化圖像信息模塊通過畫像信息分析模板模塊與圍巖力學(xué)特性分析模塊相連，畫像信息分析模板模塊的輸入端分別與特征判斷模塊、圍巖分級(jí)判斷模塊、施工工藝及工況模塊、圍巖力學(xué)信息專家?guī)炷K相連，施工工藝及工況模塊的輸出端、圍巖力學(xué)信息專家?guī)炷K的輸出端、監(jiān)測(cè)信息模塊的輸出端分別與監(jiān)測(cè)信息分析模板模塊的輸入端相連，監(jiān)測(cè)信息分析模板模塊的輸出端與圍巖力學(xué)特性分析模塊相連，圍巖力學(xué)特性分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊、圍巖安全狀況評(píng)價(jià)模塊相連，圍巖安全狀況評(píng)價(jià)模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊、預(yù)警及警報(bào)輸出模塊相連。所述的監(jiān)測(cè)信息輸出模塊包括圖形輸出模塊、報(bào)告輸出模塊的任意組合。地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法，它包括監(jiān)控量測(cè)信息處理、畫像信息處理、綜合安全監(jiān)控分析、預(yù)警及警報(bào)輸出、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告五個(gè)步驟
(1)監(jiān)控量測(cè)信息處理a、監(jiān)控量測(cè)信息采集通過人工采集、文件導(dǎo)入和自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集三種方式的任意組合采集監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)信息；
b、安全監(jiān)測(cè)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報(bào)數(shù)據(jù)信息；
C、監(jiān)控量測(cè)信息處理對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，通過冗余觀測(cè)，進(jìn)行嚴(yán)密平差，逐次檢驗(yàn)逐步剔除粗差，進(jìn)行綜合分析，判斷數(shù)據(jù)的服從分布特性，推斷并預(yù)報(bào)輸出圍巖可能的變化情況；
d、監(jiān)控量測(cè)信息輸出通過圖形輸出和報(bào)告輸出兩種輸出模式的任意組合統(tǒng)一對(duì)圖形進(jìn)行輸出顯示；
(2)畫像信息處理
a、畫像信息采集采集掌子面地質(zhì)數(shù)據(jù)信息；
b、矢量圖形信息處理將采集到的數(shù)據(jù)信息與地質(zhì)信息庫內(nèi)的信息進(jìn)行比較、分析，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行矢量化處理；
C、畫像信息輸出對(duì)處理后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行封裝，并通過掌子面開始畫像信息輸出顯示、軸向信息展示設(shè)置輸出、投影信息設(shè)置輸出，將不同開挖面的畫像信息進(jìn)行連接，得到完整連續(xù)的開挖信息展示(3)綜合安全監(jiān)控分析將采集到的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)信息和畫像數(shù)據(jù)信息輸入，對(duì)畫像信息進(jìn)行大致分級(jí)，并同監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行綜合比較分析，對(duì)數(shù)據(jù)整體安全等級(jí)進(jìn)行評(píng)估，輸出相應(yīng)的安全監(jiān)控報(bào)告，確認(rèn)圍巖的安全狀況并對(duì)下一階段的安全狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)；
(4)預(yù)警及警報(bào)輸出通過完整報(bào)告輸出和簡(jiǎn)報(bào)信息輸出形式的任意組合進(jìn)行輸出；
(5)下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告報(bào)告下一階段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、安全狀況。所述的監(jiān)控量測(cè)信息處理步驟和畫像信息處理步驟均還包括信息存儲(chǔ)子步驟，所述的信息存儲(chǔ)對(duì)信息處理過程的信息進(jìn)行存儲(chǔ)。本發(fā)明的有益效果是
(1)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，采用監(jiān)測(cè)信息采集模塊，可同時(shí)支持手工數(shù)據(jù)輸入、文件錄入、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集等方式，具有實(shí)時(shí)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)量大、可不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報(bào)數(shù)據(jù)出現(xiàn)的位置、 時(shí)間等信息，方便技術(shù)人員分析原因等優(yōu)點(diǎn)；
(2)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，采用監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)，準(zhǔn)確把握地下結(jié)構(gòu)自身動(dòng)態(tài)(應(yīng)力、變形、應(yīng)變等)的特性，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的智能化分析、處理各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)安全控制及警戒標(biāo)準(zhǔn)的判斷，采用畫像信息處理系統(tǒng)，準(zhǔn)確把握圍巖巖性、構(gòu)造等情況，將兩者的分析結(jié)果進(jìn)行綜合解析，更加準(zhǔn)確地把握圍巖安全狀態(tài)，在解析結(jié)果的基礎(chǔ)上對(duì)照監(jiān)測(cè)及畫像信息分析結(jié)果，及時(shí)修正設(shè)計(jì)、施工方案，實(shí)現(xiàn)信息化設(shè)計(jì)、信息化施工；
(3)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，通過畫像信息處理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)自動(dòng)采集并處理畫像信息，減少技術(shù)人員的工作量，更加準(zhǔn)確、快捷、詳細(xì)地描述掌子面地質(zhì)構(gòu)造的揭示情況；
(4)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的圖形顯示處理輸出，采用通用的數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一對(duì)圖形信息進(jìn)行輸出信息定位、比例尺設(shè)置、信息數(shù)據(jù)分塊等處理，按用戶要求設(shè)置不同的報(bào)告模板，在模板上進(jìn)行相應(yīng)信息輸出；
(5)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，采用綜合安全監(jiān)控分析模塊，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全等級(jí)評(píng)估，輸出相應(yīng)的安全監(jiān)控報(bào)告；
(6)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，采用預(yù)警及警報(bào)模塊、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊，對(duì)危險(xiǎn)情況進(jìn)行預(yù)警及警報(bào)，并對(duì)下一階段地質(zhì)情況和圍巖狀態(tài)作出預(yù)測(cè)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明綜合安全監(jiān)控分析模塊的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本發(fā)明流程圖； 圖4為本發(fā)明監(jiān)控量測(cè)信息處理流程圖； 圖5為本發(fā)明畫像信息處理流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。如圖1、圖2所示，地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，它包括監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)、畫像信息處理系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控分析模塊、預(yù)警警報(bào)輸出模塊，監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)和畫像信息處理系統(tǒng)分別與綜合安全監(jiān)控分析模塊相連，綜合安全監(jiān)控分析模塊與預(yù)警警報(bào)輸出模塊相連。監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)信息采集模塊、監(jiān)測(cè)信息處理及圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)情況分析系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測(cè)信息輸出模塊、監(jiān)測(cè)信息安全模型模塊，監(jiān)測(cè)信息采集模塊、監(jiān)測(cè)信息安全模型模塊分別通過監(jiān)測(cè)信息處理及圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)情況分析系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與監(jiān)測(cè)信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連；
監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析模型，針對(duì)不同的監(jiān)測(cè)類型(如地表下沉、建筑物沉降、水平位移、土壓力、架構(gòu)應(yīng)力等)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類采集，完成分類通用數(shù)據(jù)計(jì)算，針對(duì)可能出現(xiàn)的人工數(shù)據(jù)輸入、電子表格導(dǎo)入和自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集等多種數(shù)據(jù)采集模式，提供相應(yīng)輸入接口和功能模塊，為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)安全評(píng)估提供輸出接口 ；建立數(shù)據(jù)安全模型，針對(duì)不同監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類安全評(píng)估，并提供綜合安全評(píng)價(jià)輸出接口 ；提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫管理、 查詢；提供誤差分析、回歸分析、歸納整理；提供各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相互印證，確認(rèn)監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性；提供各種分析處理成果輸出；
監(jiān)測(cè)信息集模塊包括人工采集、文件導(dǎo)入、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集三種方式，采集到的原始數(shù)據(jù)分為位移類數(shù)據(jù)、力學(xué)指標(biāo)類數(shù)據(jù)，其中，位移類數(shù)據(jù)包括地表沉降、拱頂沉降、隧道周邊收斂位移、地中位移等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，力學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)包括土壓力、水壓力、鋼筋應(yīng)力應(yīng)變、錨桿軸力等，針對(duì)兩大類數(shù)據(jù)，位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行計(jì)算、保存至數(shù)據(jù)庫，其中，自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集具有實(shí)時(shí)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)量大、可不間斷連續(xù)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)， 在采集過程中建立監(jiān)測(cè)信息參數(shù)模版，將自動(dòng)化采集儀器上每個(gè)采集通道上采集的信號(hào)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，接收到的信號(hào)根據(jù)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)的力學(xué)數(shù)據(jù)；
通過監(jiān)測(cè)信息安全模型模塊對(duì)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報(bào)數(shù)據(jù)出現(xiàn)的位置、時(shí)間等信息，方便技術(shù)人員分析原因；
監(jiān)測(cè)信息處理及圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)情況分析系統(tǒng)提供多種方程如線性、指數(shù)、對(duì)數(shù)、冪指數(shù)等方程供選擇，通過計(jì)算相關(guān)系數(shù)或直觀地通過觀察回歸曲線圖和描繪的數(shù)據(jù)點(diǎn)相對(duì)位置關(guān)系，選擇一條最適合的曲線，描繪點(diǎn)的變化，其中，擬合分析只要有3個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)就可以建立一條曲線，根據(jù)這條曲線可以推斷隨后圍巖可能的變形情況，對(duì)圍巖可能的變形提供一定的預(yù)報(bào)，隨著監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不斷增加，逐步修正這條曲線，這樣對(duì)變形的預(yù)報(bào)會(huì)更趨于合理，采用智能化技術(shù)及運(yùn)籌學(xué)理論，對(duì)采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，判斷出數(shù)據(jù)的服從分布特性，再進(jìn)行相應(yīng)處理，對(duì)大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，通過冗余觀測(cè)，進(jìn)行嚴(yán)密平差，逐次檢驗(yàn)逐步剔除粗差，通過Mrategy模式將分析的邏輯(算法)封裝到一個(gè)類里面， 通過組合的方式將具體算法在組合對(duì)象中實(shí)現(xiàn)，再通過委托的方式將各個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)以抽象結(jié)構(gòu)的方式將數(shù)據(jù)分析的實(shí)現(xiàn)委托給組合的對(duì)象實(shí)現(xiàn)，通過這樣的方式，建立一個(gè)通用的邏輯算法類，通過不同監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類型需要使用的邏輯(算法)進(jìn)行組合來完成對(duì)不同監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)類型的分析，通過數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)成果輸入監(jiān)測(cè)信息安全模型模塊進(jìn)行分析，即可判斷出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的安全狀態(tài)，主要監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目包括地表下沉及拱頂沉降監(jiān)測(cè)、收斂監(jiān)測(cè)、地中沉降監(jiān)測(cè)、地中傾斜監(jiān)測(cè)、土壓力監(jiān)測(cè)、二襯應(yīng)變監(jiān)測(cè)、鋼筋應(yīng)力監(jiān)測(cè)、地中位移監(jiān)測(cè)、噴混凝土應(yīng)變監(jiān)測(cè)、管棚撓度監(jiān)測(cè)、錨桿軸力監(jiān)測(cè)等；
監(jiān)測(cè)信息處理及圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)情況分析系統(tǒng)用智能化技術(shù)及運(yùn)籌學(xué)理論，對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)與地質(zhì)模糊數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，判斷出數(shù)據(jù)的服從分布特性，再進(jìn)行相應(yīng)處理，對(duì)大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，通過冗余觀測(cè)，進(jìn)行嚴(yán)密平差，以逐次檢驗(yàn)逐步剔除粗差， 包括以下步驟
假設(shè)兩個(gè)變量χ與7之間線性相關(guān)，現(xiàn)由實(shí)驗(yàn)獲得χ和y的一組樣本數(shù)據(jù)),它們之間的線性關(guān)系如下
權(quán)利要求
1.地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于它包括監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)、畫像信息處理系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控分析模塊、預(yù)警及警報(bào)輸出模塊、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊，監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)和畫像信息處理系統(tǒng)分別與綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸入端相連，綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊、預(yù)警及警報(bào)輸出模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)信息采集模塊、監(jiān)測(cè)信息處理及圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)情況分析系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測(cè)信息輸出模塊、監(jiān)測(cè)信息安全模型模塊，監(jiān)測(cè)信息采集模塊、監(jiān)測(cè)信息安全模型模塊分別通過監(jiān)測(cè)信息處理及圍巖力學(xué)動(dòng)態(tài)情況分析系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與監(jiān)測(cè)信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述的畫像信息處理系統(tǒng)包括畫像信息采集模塊、矢量圖形信息處理系統(tǒng)、地質(zhì)信息庫、畫像信息數(shù)據(jù)庫、畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊、畫像信息輸出模塊，畫像信息采集模塊、地質(zhì)信息庫分別通過矢量圖形信息處理系統(tǒng)與畫像信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，畫像信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊、畫像信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連，畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊的輸出端與畫像信息輸出模塊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述的綜合安全監(jiān)控分析模塊包括矢量化圖像信息模塊、畫像信息分析模板模塊、圍巖力學(xué)特性分析模塊、監(jiān)測(cè)信息分析模板模塊、圍巖安全狀況評(píng)價(jià)模塊，矢量化圖像信息模塊通過畫像信息分析模板模塊與圍巖力學(xué)特性分析模塊相連，畫像信息分析模板模塊的輸入端分別與特征判斷模塊、圍巖分級(jí)判斷模塊、施工工藝及工況模塊、圍巖力學(xué)信息專家?guī)炷K相連，施工工藝及工況模塊的輸出端、圍巖力學(xué)信息專家?guī)炷K的輸出端、監(jiān)測(cè)信息模塊的輸出端分別與監(jiān)測(cè)信息分析模板模塊的輸入端相連，監(jiān)測(cè)信息分析模板模塊的輸出端與圍巖力學(xué)特性分析模塊相連，圍巖力學(xué)特性分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊、圍巖安全狀況評(píng)價(jià)模塊相連，圍巖安全狀況評(píng)價(jià)模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊、預(yù)警及警報(bào)輸出模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)測(cè)信息輸出模塊為圖形輸出模塊、報(bào)告輸出模塊的任意組合。
6.地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法，其特征在于它包括監(jiān)控量測(cè)信息處理、畫像信息處理、綜合安全監(jiān)控分析、預(yù)警及警報(bào)輸出、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告五個(gè)步驟(1)監(jiān)控量測(cè)信息處理a、監(jiān)控量測(cè)信息采集通過人工采集、文件導(dǎo)入和自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集三種方式的任意組合采集監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)信息；b、安全監(jiān)測(cè)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報(bào)數(shù)據(jù)信息；C、監(jiān)控量測(cè)信息處理對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，通過冗余觀測(cè)，進(jìn)行嚴(yán)密平差，逐次檢驗(yàn)逐步剔除粗差，進(jìn)行綜合分析，判斷數(shù)據(jù)的服從分布特性，推斷并預(yù)報(bào)輸出圍巖可能的變化情況；d、監(jiān)控量測(cè)信息輸出通過圖形輸出和報(bào)告輸出兩種輸出模式的任意組合對(duì)圖形統(tǒng)一進(jìn)行輸出；(2)畫像信息處理a、畫像信息采集采集掌子面地質(zhì)畫像數(shù)據(jù)信息；b、矢量圖形信息處理將采集到的數(shù)據(jù)信息與地質(zhì)信息庫內(nèi)的信息進(jìn)行比較、分析，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行矢量化處理；C、畫像信息輸出對(duì)處理后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行封裝，并通過掌子面開始畫像信息輸出顯示、軸向信息展示設(shè)置輸出、投影信息設(shè)置輸出，將不同開挖面的畫像信息進(jìn)行連接，得到完整連續(xù)的開挖信息展示圖；(3)綜合安全監(jiān)控分析將采集到的監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)信息和畫像數(shù)據(jù)信息輸入，對(duì)畫像信息進(jìn)行大致分級(jí)，并同監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行綜合比較分析，對(duì)數(shù)據(jù)整體安全等級(jí)進(jìn)行評(píng)估，輸出相應(yīng)的安全監(jiān)控報(bào)告，確認(rèn)圍巖的安全狀況并對(duì)下一階段的安全狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)；(4)預(yù)警及警報(bào)輸出通過完整報(bào)告輸出和簡(jiǎn)報(bào)信息輸出形式的任意組合進(jìn)行預(yù)警及警報(bào)輸出；(5)下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告報(bào)告下一階段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、安全狀況。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法，其特征在于所述的監(jiān)控量測(cè)信息處理步驟和畫像信息處理步驟均還包括信息存儲(chǔ)子步驟，所述的信息存儲(chǔ)對(duì)信息處理過程的信息進(jìn)行存儲(chǔ)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，其系統(tǒng)包括監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)、畫像信息處理系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控分析模塊、預(yù)警及警報(bào)輸出模塊、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊，監(jiān)控量測(cè)信息處理系統(tǒng)和畫像信息處理系統(tǒng)分別與綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸入端相連，綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報(bào)告模塊、預(yù)警及警報(bào)輸出模塊相連。本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測(cè)信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集監(jiān)控量測(cè)信息和畫像信息，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全等級(jí)評(píng)估，并對(duì)危險(xiǎn)情況進(jìn)行預(yù)警及警報(bào)，對(duì)下一階段地質(zhì)情況作出預(yù)測(cè)，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報(bào)數(shù)據(jù)信息，便于技術(shù)人員分析等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21F17/18GK102434210SQ201110380950
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者曹大明, 段強(qiáng) 申請(qǐng)人:成都暢達(dá)通地下工程科技發(fā)展有限公司