一种隧道结构健康监测在线分级预警评价方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道结构健康监测在线分级预警评价方法，其利用自动化监测的高频率数据，通过信息化系统实现隧道结构安全的实时评价和分级预警，为隧道结构安全状况的及时知晓、预防性养护和大中修提供决策建议。本发明专利技术结合隧道结构健康的智能监测技术，实现了多传感器、多指标、多层次数据融合基础上的在线分级预警，明显降低了虚警或漏警的可能性；将本发明专利技术方法开发成一套便于操作、交互性佳的软件系统，可实现在线实时评价和预警，提高隧道健康监测系统的分析响应效率和智能化程度，减少人工工作量，为隧道的后期运营降低成本。因此，本发明专利技术是一种可行性高、编程简单且可以实时更新的评价方法，能够保证隧道后期的健康运营状况。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道结构健康监测在线分级预警评价方法
本专利技术属于隧道结构安全监测工程
，具体涉及一种隧道结构健康监测在线分级预警评价方法。
技术介绍
隧道结构健康监测是指通过在隧道关键位置安装传感器，对运营期内隧道结构各种力学响应进行长期在线监测，实现对隧道结构健康状况的实时评价和预警，为隧道的安全运维管养工作提供指导。如何借助结构健康监测系统采集的大量监测数据来实现隧道结构健康状况实时评价和智能化自动预警，是亟需解决的关键性问题，目前相关研究仍很欠缺，且国内外尚无相应的标准规范。现有隧道健康监测系统常常采用单支传感器或单一评价指标进行评价和预警，由于传感器自身稳定性、外界环境干扰等因素，难免会出现虚警或漏警。鉴于采用单一指标进行预警具有很大局限性，为了有效解决该问题，需实现多指标数据融合基础上的实时综合评价和预警。多指标数据融合基础上的隧道结构健康状况实时综合评价和预警，已有的研究中主要包括功效系数法《李明，陈卫忠，杨建平等.基于功效系数法的隧道结构健康监测系统预警研究[J].岩土力学,2015,36(S2):729-736》、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道结构健康监测在线分级预警评价方法，包括如下步骤：/n(1)确定盾构隧道结构健康状况评价指标体系，并根据实际情况将所述体系划分为多个层次；/n(2)确定所述体系最底层评价指标的预警区间及预警等级；/n(3)建立各个层次评价指标的预警等级模糊关系方程；/n(4)确定各个层次各评价指标的权重；/n(5)根据上述预警等级模糊关系方程以及各评价指标的权重，从最底层开始逐层往上计算每个评价指标对于各预警等级的隶属程度，直至计算得到盾构隧道结构健康状况对于各预警等级的隶属程度，取隶属程度最高的预警等级作为隧道结构安全评价的决策建议并在线实时预警。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道结构健康监测在线分级预警评价方法，包括如下步骤：
(1)确定盾构隧道结构健康状况评价指标体系，并根据实际情况将所述体系划分为多个层次；
(2)确定所述体系最底层评价指标的预警区间及预警等级；
(3)建立各个层次评价指标的预警等级模糊关系方程；
(4)确定各个层次各评价指标的权重；
(5)根据上述预警等级模糊关系方程以及各评价指标的权重，从最底层开始逐层往上计算每个评价指标对于各预警等级的隶属程度，直至计算得到盾构隧道结构健康状况对于各预警等级的隶属程度，取隶属程度最高的预警等级作为隧道结构安全评价的决策建议并在线实时预警。


2.根据权利要求1所述的隧道结构健康监测在线分级预警评价方法，其特征在于：所述步骤(1)在确定盾构隧道结构健康状况评价指标体系后，对该评价指标体系进行第一层次的划分，即将盾构隧道结构健康状况分成若干个评价指标来表征；进而再对该评价指标体系进行第二层次的划分，即将第一层次的评价指标进一步分成若干个细类的评价指标，依此类推，直至将该评价指标体系划分成多个层次。


3.根据权利要求1所述的隧道结构健康监测在线分级预警评价方法，其特征在于：所述步骤(2)中的预警等级分为绿、蓝、橙、红四个等级，四个等级分别对应四组预警区间，四组预警区间根据已有的工程规范结合实际的工程状况确定，其中绿色区间代表相应评价指标处于安全范围；蓝色区间代表相应评价指标偏大，需引起注意；橙色区间代表相应评价指标较大，已不容忽视，需密切关注；红色区间代表相应评价指标已达到极限，必须组织相关专家进行现场调研和处理。


4.根据权利要求1所述的隧道结构健康监测在线分级预警评价方法，其特征在于：所述步骤(3)中对于当前层次的任一评价指标X，若该评价指标X被细分为n个评价指标，则该层次评价指标X的预警等级模糊关系方程表达式如下：



其中：ai表示评价指标X被细分成n个评价指标中第i个评价指标的权重，li1～li4分别为第i个评价指标对于绿、蓝、橙、红四个等级的隶属程度，b1～b4分别为评价指标X对于绿、蓝、橙、红四个等级的隶属程度，i为自然数且1≤i≤n。


5.根据权利要求1所述的隧道结构健康监测在线分级预警评价方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长俊，杨海斌，孙飞，郑云辉，
申请(专利权)人：浙江省交通规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33