基于移动列车振动信号的隧道损伤检测管理系统技术方案

基于移动列车振动信号的隧道损伤检测管理系统，通过对车载加速度信号的采集、传输、分析，来识别地铁隧道结构及壁后土层缺陷或损伤。所述方法包括：服役的列车或检测车，在地铁隧道中运行；信号采集传感器，安装在移动列车上，采集列车隧道土体耦合系统传递到列车的振动等信号；信号收集及传输模块，安装在车内，对信号进行预处理和压缩，并通过网络传输至分析中心；数据处理分析服务器，利用专业数据处理软件及AI进行数据分析，快速识别隧道及其附属结构的损伤，判断其位置及类型；隧道管理平台，发布隧道实时检测信息与健康状态，并进行损伤报警，推送至相关人员以采取措施。本发明专利技术是一种高效、经济、准确度较高的隧道损伤检测方法。

Tunnel damage detection and management system based on vibration signal of mobile train

【技术实现步骤摘要】
基于移动列车振动信号的隧道损伤检测管理系统
本专利技术属于土木工程领域和计算机
，涉及一种盾构隧道损伤检测方法，特别涉及一种基于移动列车振动信号的隧道损伤检测管理方法。
技术介绍
目前，随着城市迅速发展，大量的隧道建设，使地铁成为城市交通主命脉。但是，隧道安全也成为一个越来越重要的课题。目前，隧道损伤检测的方法主要依靠变形监测与振动监测，受成本约束，通常只能在敏感区域布设固定传感器监测；其余地区只能依靠检修人员在列车停运后进行现场巡视或机器视觉识别，并且基本只能识别表观损伤，对隧道衬砌内部以及壁后损伤，还没有更高效的检测方法。同时，限于传感器技术限制，隧道结构的健康监测更多的是采用“以点代面”的形式，难以对地铁网络内区域隧道全覆盖监测，无法及时检测到隧道结构损伤而造成不必要的运营事故。因此研究高效、低成本的盾构隧道结构损伤识别方法具有重要的学术意义以及工程应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是改善现有盾构隧道损伤检测的不足，提供一种低成本、快速高效的隧道损伤检测方法，大大提高了盾构隧道安全运营。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于移动列车振动信号的隧道损伤检测管理系统，其特征在于，设计原理：利用传感器采集服役列车的振动信号，数据通过无线发射模块及网络传输至服务器，经分析处理后识别隧道及其附属结构损伤，判断损伤或缺陷的类型与大致位置，并发布在管理云平台；/n由四个功能子系统组成：信号采集系统，信号传输系统，数据分析系统，隧道健康状态管理平台，其中/n所述信号采集系统，服役中的地铁列车在盾构隧道中运行时，与隧道结构、地层组成耦合振动系统，利用安装在列车上的传感器采集传递到列车上的振动信号；所述的传感器包含若干加速度传感器、速度传感器、定位传感器，所述的加速度传感器、速度传感器均安装在车轴、装箱架及车厢内上，利用...

【技术特征摘要】
1.一种基于移动列车振动信号的隧道损伤检测管理系统，其特征在于，设计原理：利用传感器采集服役列车的振动信号，数据通过无线发射模块及网络传输至服务器，经分析处理后识别隧道及其附属结构损伤，判断损伤或缺陷的类型与大致位置，并发布在管理云平台；
由四个功能子系统组成：信号采集系统，信号传输系统，数据分析系统，隧道健康状态管理平台，其中
所述信号采集系统，服役中的地铁列车在盾构隧道中运行时，与隧道结构、地层组成耦合振动系统，利用安装在列车上的传感器采集传递到列车上的振动信号；所述的传感器包含若干加速度传感器、速度传感器、定位传感器，所述的加速度传感器、速度传感器均安装在车轴、装箱架及车厢内上，利用磁力座及绑扎带固定；所述的定位传感器安装在车厢内，利用磁力支座固定；所述的传感器为无线传感器，采样频率为2kHz，采集到数据后，将数据实时发送至车厢内的采集模块；
所述的信号传输系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据无线传输模块、电源模块。所述的信号传输系统封包在一个箱体内，安装在与传感器相同列车的车厢内车座下；所述的数据接收模块，实时接收传感器传输的测量数据；所述的数据处理模块包含微处理器、存储器和编码器，缓存一定的数据，将数据进行初步整理和压缩，并重新编码；所述的数据传输模块，将编码好的数据通过5g网络或者Intel网上传至服务器，进行数据处理与分析；所述的电源模块为信号传输系统供电；
所述的数据处理系统包括高性能计算处理器、超大容量存储器、网络模块、电源模块、分析软件；所述的高性能计算处理器包括若干中央处理器CPU和...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢雄耀，张永来，李鸿桥，周彪，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31