一种轨道交通隧道沉降监测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及地质监测技术领域，特别涉及一种轨道交通隧道沉降监测方法及系统，其中方法包括：基于静力水准仪采集轨道交通隧道变形的若干个监测点沉降数据；基于光纤传感器采集轨道交通隧道内的若干个基准点沉降数据；将监测点沉降数据和基准点沉降数据发送至沉降监测服务器；基于相同监测周期内的基准点沉降数据，对监测点沉降数据进行修正处理，计算轨道交通隧道的沉降监测数据，沉降监测数据包括：沉降量、倾斜变形、沉降曲线曲率及沉降速率。通过静力水准仪采集监测点沉降数据并通过光纤传感器采集基准点沉降数据，通过基准点沉降数据对监测点沉降数据进行修正，得到轨道交通隧道的沉降监测数据，提高了数据采集的准确性，提升了沉降监测水平。提升了沉降监测水平。提升了沉降监测水平。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通隧道沉降监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及地质监测
，特别涉及一种轨道交通隧道沉降监测方法及系统。

技术介绍

[0002]随着城市建设的快速发展，城市轨道交通是城市现代化建设和发展过程中缓解交通压力的有效措施。城市轨道交通总体建在地质条件复杂、地下管线交错、建筑物林立、人口密集的繁华区，因此不可避免地会导致轨道交通隧道产生一定程度的沉降。当沉降量达到一定限度时会给轨道交通施工或正常运行带来安全隐患。为避免发生地质沉降带来的灾害，在城市地质监测数据的处理方面，仍然存在监测盲点及监测数据分析预报不完善的问题，迫切需要对城市地质沉降的监测数据进行有效利用，以克服地质沉降灾害，提升城市建设的规划水平。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的是提供一种轨道交通隧道沉降监测方法及系统，通过静力水准仪采集监测点沉降数据并通过光纤传感器采集基准点沉降数据，通过基准点沉降数据对监测点沉降数据进行修正，得到轨道交通隧道的沉降监测数据，提高了沉降监测数据采集的准确性，提升了沉降监测水平，提高了防灾减灾应对能力。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术实施例的第一方面提供了一种轨道交通隧道沉降监测方法，包括如下步骤：基于静力水准仪采集轨道交通隧道变形的若干个监测点沉降数据；基于光纤传感器采集所述轨道交通隧道内的若干个基准点沉降数据；将所述监测点沉降数据和所述基准点沉降数据发送至沉降监测服务器；基于相同监测周期内的所述基准点沉降数据，对所述监测点沉降数据进行修正处理，计算所述轨道交通隧道的沉降监测数据，所述沉降监测数据包括：沉降量、倾斜变形、沉降曲线曲率及沉降速率。
[0005]进一步地，所述采集轨道交通隧道变形的若干个监测点的沉降数据之后，还包括：对一所述监测点的若干个连续监测周期的所述沉降数据进行正态性检验；获取正态性检验后的所述若干个连续监测周期的所述沉降数据的中位数；基于所述若干个连续监测周期的所述沉降数据的中位数，依据格拉布斯准则对所述沉降数据进行筛选，剔除其中的误差数据。
[0006]进一步地，所述依据格拉布斯准则对所述沉降数据进行筛选之后，还包括：通过三次样条插值法对剔除的所述误差数据进行插补。
[0007]进一步地，所述基于相同监测周期内的所述基准点沉降数据对所述监测点沉降数据进行修正处理并计算所述轨道交通隧道的沉降监测数据，包括：依据所述基准点沉降数据的权重值和所述监测点沉降数据的权重值，计算所述沉
降监测数据，所述沉降监测数据为：；其中，为所述监测点沉降数据的权重值，为所述基准点沉降数据的权重值，、、、为常数。
[0008]进一步地，所述依据所述基准点沉降数据的权重值和所述监测点沉降数据的权重值，计算所述沉降监测数据之前，还包括：在所述基准点沉降数据与对应所述监测点沉降数据存在时间差时，将所述基准点沉降数据的时间向所述监测点沉降数据的对应时间进行校准；当时，所述基准点沉降数据校准后的数值为：；当时，所述基准点沉降数据校准后的数值为：；其中，为所述监测点沉降数据在同一所述监测周期时间的对应值，为所述基准点沉降数据在同一所述监测周期时间的对应值。
[0009]相应地，本专利技术实施例的第二方面提供了一种轨道交通隧道沉降监测系统，包括：第一数据采集模块，其用于基于静力水准仪采集轨道交通隧道变形的若干个监测点沉降数据；第二数据采集模块，其用于基于光纤传感器采集所述轨道交通隧道内的若干个基准点沉降数据；数据传输模块，其用于将所述监测点沉降数据和所述基准点沉降数据发送至沉降监测服务器；数据处理模块，其用于基于相同监测周期内的所述基准点沉降数据，对所述监测点沉降数据进行修正处理，计算所述轨道交通隧道的沉降监测数据，所述沉降监测数据包括：沉降量、倾斜变形、沉降曲线曲率及沉降速率。
[0010]进一步地，所述轨道交通隧道沉降监测系统还包括：数据校验模块，所述数据校验模块包括：正态分布检验单元，其用于对一所述监测点的若干个连续监测周期的所述沉降数据进行正态性检验；中位数获取单元，其用于获取正态性检验后的所述若干个连续监测周期的所述沉降数据的中位数；数据筛选单元，其用于基于所述若干个连续监测周期的所述沉降数据的中位数，
依据格拉布斯准则对所述沉降数据进行筛选，剔除其中的误差数据。
[0011]进一步地，所述数据校验模块还包括：数据插补单元，其用于通过三次样条插值法对剔除的所述误差数据进行插补。
[0012]进一步地，所述数据处理模块包括：数据计算单元，其用于依据所述基准点沉降数据的权重值和所述监测点沉降数据的权重值，计算所述沉降监测数据，所述沉降监测数据为：；其中，为所述监测点沉降数据的权重值，为所述基准点沉降数据的权重值，、、、为常数。
[0013]进一步地，所述数据处理模块还包括：时间校准单元，其用于将所述基准点沉降数据的时间向所述监测点沉降数据的对应时间进行校准；当时，所述基准点沉降数据校准后的数值为：；当时，所述基准点沉降数据校准后的数值为：；其中，为所述监测点沉降数据在同一所述监测周期时间的对应值，为所述基准点沉降数据在同一所述监测周期时间的对应值。
[0014]本专利技术实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过静力水准仪采集监测点沉降数据并通过光纤传感器采集基准点沉降数据，通过基准点沉降数据对监测点沉降数据进行修正，得到轨道交通隧道的沉降监测数据，提高了沉降监测数据采集的准确性，提升了沉降监测水平，提高了防灾减灾应对能力。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例提供的轨道交通隧道沉降监测方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的静力水准仪原理示意图；图3是本专利技术实施例提供的轨道交通隧道沉降监测系统模块框图；图4是本专利技术实施例提供的数据处理模块框图；图5是本专利技术实施例提供的数据校验模块框图。
[0016]附图标记：1、第一数据采集模块，2、第二数据采集模块，3、数据传输模块，4、数据处理模块，
41、数据计算单元，42、时间校准单元，5、数据校验模块，51、正态分布检验单元，52、中位数获取单元，53、数据筛选单元，54、数据插补单元。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0018]请参照图1，本专利技术实施例的第一方面提供了一种轨道交通隧道沉降监测方法，包括如下步骤：S100，基于静力水准仪采集轨道交通隧道变形的若干个监测点沉降数据。
[0019]具体的，步骤S100中的通过静力水准仪采集监测点沉降数据，可以通过采用压阻式静力水准仪对隧道的差异性沉降量进行监测。
[0020]在一个具体实施例中，请参照图2，压阻式静力水准仪包括壳体、探针、控制器接口、气管口、液管口、预埋地脚、液体、液气管道、压阻传感器、电机、信号转换电路等部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通隧道沉降监测方法，其特征在于，包括如下步骤：基于静力水准仪采集轨道交通隧道变形的若干个监测点沉降数据；基于光纤传感器采集所述轨道交通隧道内的若干个基准点沉降数据；将所述监测点沉降数据和所述基准点沉降数据发送至沉降监测服务器；基于相同监测周期内的所述基准点沉降数据，对所述监测点沉降数据进行修正处理，计算所述轨道交通隧道的沉降监测数据，所述沉降监测数据包括：沉降量、倾斜变形、沉降曲线曲率及沉降速率。2.根据权利要求1所述的轨道交通隧道沉降监测方法，其特征在于，所述采集轨道交通隧道变形的若干个监测点的沉降数据之后，还包括：对一所述监测点的若干个连续监测周期的所述沉降数据进行正态性检验；获取正态性检验后的所述若干个连续监测周期的所述沉降数据的中位数；基于所述若干个连续监测周期的所述沉降数据的中位数，依据格拉布斯准则对所述沉降数据进行筛选，剔除其中的误差数据。3.根据权利要求2所述的轨道交通隧道沉降监测方法，其特征在于，所述依据格拉布斯准则对所述沉降数据进行筛选之后，还包括：通过三次样条插值法对剔除的所述误差数据进行插补。4.根据权利要求1所述的轨道交通隧道沉降监测方法，其特征在于，所述基于相同监测周期内的所述基准点沉降数据对所述监测点沉降数据进行修正处理并计算所述轨道交通隧道的沉降监测数据，包括：依据所述基准点沉降数据的权重值和所述监测点沉降数据的权重值，计算所述沉降监测数据，所述沉降监测数据为：；其中，为所述监测点沉降数据的权重值，为所述基准点沉降数据的权重值，、、、为常数。5.根据权利要求4所述的轨道交通隧道沉降监测方法，其特征在于，所述依据所述基准点沉降数据的权重值和所述监测点沉降数据的权重值并计算所述沉降监测数据之前，还包括：在所述基准点沉降数据与对应所述监测点沉降数据存在时间差时，将所述基准点沉降数据的时间向所述监测点沉降数据的对应时间进行校准；当时，所述基准点沉降数据校准后的数值为：；当时，所述基准点沉降数据校准后的数值为：
；其中，为所述监测点沉降数据在同一所述监测周期时间的对应值，为所述基准点沉降数据在同一所述监测周期时间的对应值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵星，柏文锋，罗海涛，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：