一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统技术方案

本发明专利技术公开提供的一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，该基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统包括包括隧道开挖基本信息获取模块、监测阶段划分模块、隧道开挖安全监测模块、隧道开挖安全分析模块和隧道开挖安全预警模块，本发明专利技术通过对目标开挖双线隧道进行目标监测阶段划分，并根据划分的各监测阶段进行对应的开挖安全信息监测，进而对监测的各监测阶段对应的开挖安全信息进行分析，有效的解决了当前没有根据双线隧道开挖流程进行针对性的隧道开挖安全监测的问题，大幅度提高了对双线隧道开挖过程中的安全监测效率，实现了对双线隧道来挖过程的全流程监测和多方位监测。全流程监测和多方位监测。全流程监测和多方位监测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统


[0001]本专利技术属于隧道安全监测
，涉及到一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，隧道建设更是日新月异。由于城市地铁、铁路隧道和高速公路隧道有效的缩短了路程和行车时间，被广泛投入使用，但是，在交通建设中，隧道建设一直是比较危险的部分，尤其是双线隧道对建设的安全要求也更加严格，因此，需要对双线隧道开挖过程进行安全监测与分析。
[0003]在隧道开挖过程中很容易出现隧道工作面坍塌、突泥、涌水等情况，但是当前对双线隧道开挖过程的安全监测主要集中于对隧道开挖过程中隧道内部的环境和隧道工作面等情况进行安全监测与分析，没有根据双线隧道的开挖流程进行针对性的隧道开挖安全监测，无法提高对双线隧道开挖过程的安全监测效率，也无法实现对双线隧道开挖过程的全流程监测，进而无法提高双线隧道开挖安全监测力度和安全监测效果，同时，当前技术也无法对双线隧道开挖过程中施工现场和施工安全信息有一个全面、及时、准确的掌握，无法有效的降低事故的发生概率，进而无法保障双线隧道开挖的安全性、稳定性和顺畅性。

技术实现思路

[0004]鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的问题，现提出针对单洞双线一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，实现了对双线隧道开挖安全的高效监测和精准分析；
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]本专利技术提供了一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，包括：
[0007]隧道开挖基本信息获取模块，用于获取目标开挖双线隧道对应的基本信息，其中目标开挖双线隧道基本信息包括目标开挖双线隧道对应的位置和目标开挖双线隧道对应的地质类型。
[0008]监测阶段划分模块，用于根据目标开挖双线隧道对应的开挖流程，将该目标开挖双线隧道划分为初始开挖监测阶段、开挖进行监测阶段和开挖完毕监测阶段；
[0009]隧道开挖安全监测模块，包括初始开挖安全监测子模块、开挖进行安全监测子模块和开挖完成安全监测子模块，分别用于对目标开挖双线隧道的初始开挖监测阶段、开挖进行监测阶段和开挖完毕监测阶段的开挖安全信息进行监测；
[0010]隧道开挖安全分析模块，用于对初始开挖安全监测子模块、开挖进行安全监测子模块和开挖完成监测子模块对应监测的开挖安全信息进行分析，统计目标开挖双线隧道对应的初始开挖安全指数、开挖过程安全指数和开挖完毕安全指数，并判断预警状态；
[0011]隧道开挖安全预警模块，用于当某监测阶段的状态为需求预警时，发送预警指令至目标开挖双线隧道对应的远程控制终端，进行预警。
[0012]优选地，所述隧道开挖安全监测模块还包括监测终端布设子模块，所述监测终端布设子模块包括第一监测终端布设单元和第二监测终端布设单元，其具体为：
[0013]第一监测终端布设单元用于当目标开挖双线隧道处于初始开挖监测阶段时，进行第一监测点选取，其中，第一监测点包括土壤监测点和边坡监测点，获取各第一监测点对应的位置，将若干第一监测终端布设于各第一监测点位置；
[0014]第二监测终端布设单元用于当目标开挖双线隧道处于开挖进行监测阶段时，进行第二监测点选取，其中，第二监测点包括位移监测点和环境监测点，获取各第二监测点对应的位置，将若干第二监测终端布设于各第二监测点位置。
[0015]优选地，所述位移监测点包括地表位移监测点和洞面位移监测点，其具体选取过程为：将目标开挖双线隧道内部地表划分为各地表监测区域，在各地表监测区域进行监测点布设，将选取的监测点记为地表位移监测点，同时将目标开挖双线隧道内部隧道两侧和隧道顶部按照平面网格时的划分方式，划分为各洞面检测区域，将各洞面检测区域对应的中心点记为洞面位移监测点。
[0016]优选地，所述初始开挖安全监测子模块具体监测过程如下：
[0017]获取各选取的土壤监测点位置，利用第一监测终端中的土壤监测终端对各土壤监测点位置对应的土壤含水量和土壤硬度进行监测，获取各土壤监测点位置对应的土壤含水量和土壤硬度；
[0018]获取各选取的边坡监测点位置，利用第一监测终端中的位置监测终端按照预设监测时间间隔对各边坡监测点的位置进行监测，获取各监测时间点各边坡监测点对应的位置。
[0019]优选地，所述开挖进行安全监测子模块具体监测过程包括以下步骤：
[0020]获取选取的各地表位移监测点位置和各洞面位移监测点位置，利用第二监测终端中的位移监测终端按照预设位移监测时间间隔对各地表位移监测点和各洞面位移监测点进行监测，获取各地表位移监测点和各洞面位移监测点对应的位移量。
[0021]获取选取的各环境监测点的位置，利用第二监测终端中的环境监测终端，对各环境监测点位置进行监测，获取各环境监测点位置各环境参数对应的数值，将各环境参数对应的数值记为h
w
，w表示环境参数编号，w＝1,2,......q。
[0022]优选地，所述开挖进行安全监测子模块还包括对开挖隧道的损伤进行监测，其具体为：将目标双线隧道内部两侧面和顶面划分为各损伤检测区域，利用摄像头对目标开挖双线隧道内部各损伤检测区域进行图像采集，获取各目标开挖隧道隧道各损伤检测区域对应的图像。
[0023]优选地，所述所述开挖完成安全监测子模块对应的具体监测过程为：当目标开挖双线隧道处于开挖完毕监测阶段时，将目标开挖双线隧道划分为各隧道段，按照预设采集时间间隔利用第一收敛计对目标开挖双线隧道中各隧道段对应的水平收敛量进行监测，同时按照预设采集时间间隔利用第二收敛计对目标开挖双线隧道中各隧道段对应的垂直收敛量进行监测，将各采集时间段记为各收敛采集时间段，获取目标开挖双线隧道中各收敛采集时间段各隧道段对应的水平收敛量和垂直收敛量，其中，第一收敛计和第二收敛计的采集时间间隔为一致。
[0024]优选地，所述用于对初始开挖安全监测子模块、开挖进行安全监测子模块和开挖
完成监测子模块对应监测的开挖安全信息进行分析的具体分析过程如下：
[0025]获取初始开挖安全监测子模块监测的各土壤监测点对应的土壤含水量、土壤硬度和各边坡监测点各采集时间段对应的位置，确认目标开挖双线隧道对应的目标分析土壤硬度、目标分析土壤湿度、各边坡监测点对应的初始位置坐标和各目标位置坐标；
[0026]获取开挖安全监测子模块监测的各地表位移监测点对应的位移量、各洞面监测点对应的位移量、各环境监测点位置各环境参数对应的数值和目标开挖双线隧道各损伤检测区域对应的图像，确认目标开挖双线隧道对应的目标分析地表位移量、目标分析洞面位移量、目标分析各环境参数对应的数值和目标分析裂纹信息；
[0027]获取目标开挖双线隧道中各收敛采集时间段各隧道段对应的水平收敛量和垂直收敛量，筛选出目标开挖双线隧道中各隧道段对应的最大水平收敛量和最大垂直收敛量，将目标开挖双线隧道中各隧道段对应的最大水平收敛量和最大垂直收敛量记为目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，其特征在于，包括：隧道开挖基本信息获取模块，用于获取目标开挖双线隧道对应的基本信息，其中目标开挖双线隧道基本信息包括目标开挖双线隧道对应的位置和目标开挖双线隧道对应的地质类型。监测阶段划分模块，用于根据目标开挖双线隧道对应的开挖流程，将该目标开挖双线隧道划分为初始开挖监测阶段、开挖进行监测阶段和开挖完毕监测阶段；隧道开挖安全监测模块，包括初始开挖安全监测子模块、开挖进行安全监测子模块和开挖完成安全监测子模块，分别用于对目标开挖双线隧道的初始开挖监测阶段、开挖进行监测阶段和开挖完毕监测阶段的开挖安全信息进行监测；隧道开挖安全分析模块，用于对初始开挖安全监测子模块、开挖进行安全监测子模块和开挖完成监测子模块对应监测的开挖安全信息进行分析，统计目标开挖双线隧道对应的初始开挖安全指数、开挖过程安全指数和开挖完毕安全指数，并判断预警状态；隧道开挖安全预警模块，用于当某监测阶段的状态为需求预警时，发送预警指令至目标开挖双线隧道对应的远程控制终端，进行预警。2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，其特征在于：所述隧道开挖安全监测模块还包括监测终端布设子模块，所述监测终端布设子模块包括第一监测终端布设单元和第二监测终端布设单元，其具体为：第一监测终端布设单元用于当目标开挖双线隧道处于初始开挖监测阶段时，进行第一监测点选取，其中，第一监测点包括土壤监测点和边坡监测点，获取各第一监测点对应的位置，将若干第一监测终端布设于各第一监测点位置；第二监测终端布设单元用于当目标开挖双线隧道处于开挖进行监测阶段时，进行第二监测点选取，其中，第二监测点包括位移监测点和环境监测点，获取各第二监测点对应的位置，将若干第二监测终端布设于各第二监测点位置。3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，其特征在于:所述位移监测点包括地表位移监测点和洞面位移监测点，其具体选取过程为：将目标开挖双线隧道内部地表划分为各地表监测区域，在各地表监测区域进行监测点布设，将布设的监测点记为地表位移监测点，同时将目标开挖双线隧道内部隧道两侧和隧道顶部按照平面网格时的划分方式，划分为各洞面检测区域，将各洞面检测区域对应的中心点记为洞面位移监测点。4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，其特征在于：所述初始开挖安全监测子模块具体监测过程如下：获取各选取的土壤监测点位置，利用第一监测终端中的土壤监测终端对各土壤监测点位置对应的土壤含水量和土壤硬度进行监测，获取各土壤监测点位置对应的土壤含水量和土壤硬度；获取各选取的边坡监测点位置，利用第一监测终端中的位置监测终端按照预设监测时间间隔对各边坡监测点的位置进行监测，获取各监测时间点各边坡监测点对应的位置。5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，其特征在于：所述开挖进行安全监测子模块具体监测过程包括以下步骤：获取选取的各地表位移监测点位置和各洞面位移监测点位置，利用第二监测终端中的
位移监测终端按照预设位移监测时间间隔对各地表位移监测点和各洞面位移监测点进行监测，获取各地表位移监测点和各洞面位移监测点对应的位移量。获取选取的各环境监测点的位置，利用第二监测终端中的环境监测终端，对各环境监测点位置进行监测，获取各环境监测点位置各环境参数对应的数值，将各环境参数对应的数值记为h
w
，w表示环境参数编号，w＝1,2,......q。6.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的双线隧道开挖安全在线监测分析系统，其特征在于：所述开挖进行安全监测子模块还包括对开挖隧道的损伤进行监测，其具体为：将目标双线隧道内部两侧面和顶面划分为各损伤检测区域，利用摄像头对目标开挖双线隧道内部各损伤检测区域进行图像采集，获取各目标开挖隧道隧道各损伤检测区域对应的图像。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊波，金蒙蒙，李红伟，李建锋，陈良方，楼锡渝，薛静兰，
申请(专利权)人：海南谨行信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：