【技术实现步骤摘要】
一种地铁深隧工程建设安全自动连续监控系统及信息平台
本专利技术属于隧道施工安全监控、预警领域，更具体地，涉及一种地铁深隧工程建设安全自动连续监控系统及信息平台。
技术介绍
地铁深隧道等工程施工由于其隐蔽性、不确定性和多变化性等特点，施工难度大，严重影响着工程施工进度、工程质量和施工安全。深隧工程施工监控的目的是及时监测掌握工程结构的应力、倾角等基本情况，用以指导工程施工，确保建设施工的安全。由于深隧地下工程地质条件的复杂性、设计和施工方法的局限性以及各种不确定因素的影响，使得在设计阶段确定的参数在施工阶段往往可能达不到工程要求。目前隧道施工安全监控水平与信息化施工的要求还相差甚远，缺少一套统一化、标准化、科学化的研究体系，传统地下结构检测方法周期长、效率低下、维护费用高，信息化低以及隐蔽区域难以测量。因此进行隧道监控量测和信息化管理技术研究，及时进行隧道施工预警预报，指导隧道施工和优化施工方案的作用，是推动施工信息化、安全化的有效途径。因此，亟需一种用于地铁深隧工程建设，能够解决深隧道工程施工过程中现有监控技...
【技术保护点】
1.一种地铁深隧工程建设安全自动连续监控系统，其特征在于，包括由传感器单元、数据采集和传输单元及数据处理和控制单元构成的监测组网，以及建设安全评估程序模块；/n所述传感器单元包括数码位移传感器、数码动静态应变传感器、工程结构体挠度沉降测试仪和数码倾角传感器，分别用于采集位移、应变、沉降和倾角监测信息；/n所述数据采集和传输单元包括传感器无线数据收发器、无线数据中继收发器；多个无线数据收发器分别与所述传感器单元中的各个传感器连接，以将采集的监测信息数据发送至无线数据中继收发器；/n所述数据处理和控制单元包括计算机，无线数据中继收发器连接计算机，以将接收的监测信息数据传送至计算...
【技术特征摘要】
1.一种地铁深隧工程建设安全自动连续监控系统，其特征在于，包括由传感器单元、数据采集和传输单元及数据处理和控制单元构成的监测组网，以及建设安全评估程序模块；
所述传感器单元包括数码位移传感器、数码动静态应变传感器、工程结构体挠度沉降测试仪和数码倾角传感器，分别用于采集位移、应变、沉降和倾角监测信息；
所述数据采集和传输单元包括传感器无线数据收发器、无线数据中继收发器；多个无线数据收发器分别与所述传感器单元中的各个传感器连接，以将采集的监测信息数据发送至无线数据中继收发器；
所述数据处理和控制单元包括计算机，无线数据中继收发器连接计算机，以将接收的监测信息数据传送至计算机；
所述建设安全评估程序模块在被所述计算机执行时，对传感器所测得的位移、应变、沉降和倾角监测信息数据中的至少一个进行小波包分析，识别隧道结构损伤的出现时间、损伤位置及损伤程度。
2.根据权利要求1所述的一种地铁深隧工程建设安全自动连续监控系统，其特征在于，识别隧道结构损伤的出现时间、损伤位置及损伤程度的方法如下：对位移、应变、沉降和倾角监测信号进行连续采集，从而获得位移、应变、沉降和倾角的时域曲线；当隧道结构发生损伤时，隧道结构的响应信号会出现不连续的奇异点，将位移、应变、沉降和倾角的时域曲线中的任意一个作为隧道结构的响应信号y(t)进行小波包分析，从而得到响应信号y(t)的奇异点以及损伤前后各监测信号在不同频带内的能量变化；
其中，监测信号的奇异点对应于结构动力响应的奇异点，其出现的时间即为损伤的出现时间；具有奇异点的监测信号对应的传感器的安装位置即为损伤位置；损伤前后各监测信号在不同频带内的能量变化的大小即为损伤程度的高低。
3.根据权利要求1所述的一种地铁深隧工程建设安全自动连续监控系统，其特征在于，所述建设安全评估程序模块在被所述计算机执行时：
通过小波包变换将响应信号y(t)进行j层分解，得到2j个频带小波包分量响应信号y(t)的能量公式如式(1)：
其中，Ex是响应信号y(t)的总能量，i＝1,2,…,2j，是频带小波包分量对应的能量，[-Y,Y]是积分区间。
4.根据权利要求3所述的一种地铁深隧工程建设安全自动连续监控系统，其特征在于，所述建设安全评估程序模块在被所述计算机调用时，执行如下步骤：
(1)计算小波包分量各频带能量值与总能量Ex之比从而将小波包能量谱归一化：
(2)对于j层分解的小波包分量，按照大小对能量谱进行重新排列，取较大的前m个小波包分量计算能量谱变化偏差ED和能量谱方差EV：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴贤国，王洪涛，戴小松，朱宏平，陈虹宇，曾铁梅，徐文胜，吴克宝，冯宗宝，
申请(专利权)人：华中科技大学，武汉华中科大土木工程检测中心，中建三局基础设施建设投资有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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