隧道有害气体监测方法、系统、可读存储介质及计算机技术方案

本发明专利技术提供一种隧道有害气体监测方法、系统、可读存储介质及计算机，该方法包括：向隧道发射监测波，并实时获取隧道所反馈的反射信号；根据隧道的环境模拟数据对各监测波的发射时间及各监测波的反射信号的反射时间进行数据分析，得到隧道的监测数据；按照预设里程范围将环境模拟数据划分为多个区段，并实时获取各区段中的真实环境数据，基于真实环境数据和监测数据对各区段进行危险等级评价得到各区段的危险等级；根据各区段的危险等级对隧道进行数据预测得到隧道内的预测数据，并根据预测数据对隧道进行数据监测。本发明专利技术根据隧道内围岩地层岩性以及与区域构造的成生联系，有效地判断出有害气体的类型以及分布范围以及浓度。判断出有害气体的类型以及分布范围以及浓度。判断出有害气体的类型以及分布范围以及浓度。

【技术实现步骤摘要】
隧道有害气体监测方法、系统、可读存储介质及计算机


[0001]本专利技术涉及气体监测
，特别涉及一种隧道有害气体监测方法、系统、可读存储介质及计算机。

技术介绍

[0002]随着各种地质环境中隧道工程的不断增多，不仅要求更先进的施工技术，还会遭遇地质条件更加复杂恶劣的地质环境，从而大大增大了对隧道工程和工作人员人身安全的危害性。
[0003]地层中高浓度、高压有害气体是隧道地质灾害的影响之一，瓦斯隧道的危害性越来越牵动着人们的神经，即使是非煤系地层隧道中，也可能存在瓦斯。现有的隧道监测是通过获取煤系位置和规模等特征进行勘测，从而预测隧道施工的危害性，然而非煤系地层隧道中的瓦斯等有害气体具有随机性、且位置不明确，分布不均匀等特点，因此，现有的隧道监测无法针对非煤系地层隧道进行有效的勘测，从而导致危险事故的发生。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的是提供一种隧道有害气体监测方法、系统、可读存储介质及计算机，以至少解决上述技术中的不足。
[0005]本专利技术提出一种隧道有害气体监测方法，包括：向所述隧道发射监测波，并实时获取所述隧道基于各所述监测波所反馈的反射信号；获取所述隧道的环境模拟数据，并根据所述环境模拟数据对各所述监测波的发射时间以及各所述监测波所对应的反射信号的反射时间进行数据分析，以得到所述隧道的监测数据；按照预设里程范围将所述环境模拟数据划分为多个区段，并实时获取各所述区段中的真实环境数据，基于所述真实环境数据和所述监测数据对各所述区段进行危险等级评价，以得到各所述区段的危险等级；根据各所述区段的危险等级对所述隧道进行数据预测，以得到所述隧道内的预测数据，并根据所述预测数据对所述隧道进行数据监测，其中，所述预测数据包括气体类型、气体范围以及气体浓度。
[0006]进一步的，向所述隧道发射监测波，并实时获取所述隧道基于各所述监测波所反馈的反射信号的步骤包括：以若干预设方向朝所述隧道的内壁进行发射监测波，并实时获取所述隧道基于所述监测波所反馈的初步反射信号；基于岩石物性差异对所述初步反射信号进行信号分解，以得到所述隧道的反射信号以及反射方向。
[0007]进一步的，根据所述环境模拟数据对各所述监测波的发射时间以及各所述监测波
所对应的反射信号的反射时间进行数据分析，以得到所述隧道的监测数据的步骤包括：获取所述反射信号的反射时间，并根据所述反射时间和所述发射时间计算出各所述监测波的监测时差；根据所述反射方向、所述预设方向以及所述监测时差判断出所述隧道的岩石物性数据，并根据岩石物性差异数据对所述隧道的岩石物性数据进行数据分析，以得到所述隧道的监测数据。
[0008]进一步的，基于所述真实环境数据和所述监测数据对各所述区段进行危险等级评价，以得到各所述区段的危险等级的步骤包括：根据所述真实环境数据计算出对应的危险阈值，并根据所述预设里程范围对各所述区段分别构建危险系数；根据所述危险阈值、所述危险系数以及所述监测数据对各所述区段进行危险等级评价，以得到各所述区段的危险等级指标，并根据各所述区段的危险等级指标确定各所述区段的危险等级。
[0009]进一步的，各所述区段的危险等级指标的计算公式如下：；式中，表示第x种有害气体的危险等级指标，表示肺部总通气量权系数，表示危险系数，表示监测数据中第x种有害气体的浓度，表示第x种有害气体的危险阈值。
[0010]本专利技术还提出一种隧道有害气体监测系统，包括：信号处理模块，用于向所述隧道发射监测波，并实时获取所述隧道基于各所述监测波所反馈的反射信号；数据分析模块，用于获取所述隧道的环境模拟数据，并根据所述环境模拟数据对各所述监测波的发射时间以及各所述监测波所对应的反射信号的反射时间进行数据分析，以得到所述隧道的监测数据；等级计算模块，用于按照预设里程范围将所述环境模拟数据划分为多个区段，并实时获取各所述区段中的真实环境数据，基于所述真实环境数据和所述监测数据对各所述区段进行危险等级评价，以得到各所述区段的危险等级；数据预测模块，用于根据各所述区段的危险等级对所述隧道进行数据预测，以得到所述隧道内的预测数据，并根据所述预测数据对所述隧道进行数据监测，其中，所述预测数据包括气体类型、气体范围以及气体浓度。
[0011]进一步的，所述信号处理模块包括：信号处理单元，用于以若干预设方向朝所述隧道的内壁进行发射监测波，并实时获取所述隧道基于所述监测波所反馈的初步反射信号；信号分解单元，用于基于岩石物性差异对所述初步反射信号进行信号分解，以得到所述隧道的反射信号以及反射方向。
[0012]进一步的，所述数据分析模块包括：时差计算单元，用于获取所述反射信号的反射时间，并根据所述反射时间和所述
发射时间计算出各所述监测波的监测时差；数据分析单元，用于根据所述反射方向、所述预设方向以及所述监测时差判断出所述隧道的岩石物性数据，并根据岩石物性差异数据对所述隧道的岩石物性数据进行数据分析，以得到所述隧道的监测数据。
[0013]进一步的，所述等级计算模块包括：危险系数构建单元，用于根据所述真实环境数据计算出对应的危险阈值，并根据所述预设里程范围对各所述区段分别构建危险系数；等级计算单元，用于根据所述危险阈值、所述危险系数以及所述监测数据对各所述区段进行危险等级评价，以得到各所述区段的危险等级指标，并根据各所述区段的危险等级指标确定各所述区段的危险等级。
[0014]本专利技术还提出一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的隧道有害气体监测方法。
[0015]本专利技术还提出一种计算机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的隧道有害气体监测方法。
[0016]本专利技术当中的隧道有害气体监测方法、系统、可读存储介质及计算机，通过向隧道发射监测波，并基于监测波的反射信号和隧道的环境模拟数据进行数据分析，以得到隧道的监测数据，结合区段划分方法以及危险等级划分方法对隧道进行有效的监测，以快速获得隧道中各区段的预测数据，以便于根据该预测数据对隧道进行数据监测，根据隧道内围岩地层岩性以及与区域构造的成生联系，有效地判断出有害气体的类型以及分布范围以及浓度。
附图说明
[0017]图1为本专利技术第一实施例中的隧道有害气体监测方法的流程图；图2为图1中步骤S101的详细流程图；图3为图1中步骤S102的详细流程图；图4为图1中步骤S103的详细流程图；图5为本专利技术第二实施例中的隧道有害气体监测系统的结构框图；图6为本专利技术第三实施例中的计算机的结构框图。
[0018]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。
具体实施方式
[0019]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道有害气体监测方法，其特征在于，包括：向所述隧道发射监测波，并实时获取所述隧道基于各所述监测波所反馈的反射信号；获取所述隧道的环境模拟数据，并根据所述环境模拟数据对各所述监测波的发射时间以及各所述监测波所对应的反射信号的反射时间进行数据分析，以得到所述隧道的监测数据；按照预设里程范围将所述环境模拟数据划分为多个区段，并实时获取各所述区段中的真实环境数据，基于所述真实环境数据和所述监测数据对各所述区段进行危险等级评价，以得到各所述区段的危险等级；根据各所述区段的危险等级对所述隧道进行数据预测，以得到所述隧道内的预测数据，并根据所述预测数据对所述隧道进行数据监测，其中，所述预测数据包括气体类型、气体范围以及气体浓度。2.根据权利要求1所述的隧道有害气体监测方法，其特征在于，向所述隧道发射监测波，并实时获取所述隧道基于各所述监测波所反馈的反射信号的步骤包括：以若干预设方向朝所述隧道的内壁进行发射监测波，并实时获取所述隧道基于所述监测波所反馈的初步反射信号；基于岩石物性差异对所述初步反射信号进行信号分解，以得到所述隧道的反射信号以及反射方向。3.根据权利要求2所述的隧道有害气体监测方法，其特征在于，根据所述环境模拟数据对各所述监测波的发射时间以及各所述监测波所对应的反射信号的反射时间进行数据分析，以得到所述隧道的监测数据的步骤包括：获取所述反射信号的反射时间，并根据所述反射时间和所述发射时间计算出各所述监测波的监测时差；根据所述反射方向、所述预设方向以及所述监测时差判断出所述隧道的岩石物性数据，并根据岩石物性差异数据对所述隧道的岩石物性数据进行数据分析，以得到所述隧道的监测数据。4.根据权利要求1所述的隧道有害气体监测方法，其特征在于，基于所述真实环境数据和所述监测数据对各所述区段进行危险等级评价，以得到各所述区段的危险等级的步骤包括：根据所述真实环境数据计算出对应的危险阈值，并根据所述预设里程范围对各所述区段分别构建危险系数；根据所述危险阈值、所述危险系数以及所述监测数据对各所述区段进行危险等级评价，以得到各所述区段的危险等级指标，并根据各所述区段的危险等级指标确定各所述区段的危险等级。5.根据权利要求4所述的隧道有害气体监测方法，其特征在于，各所述区段...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢天长，张金美，林郭敏，左华平，胡松，池义方，吴英江，周磊，江其斌，
申请(专利权)人：江西通慧科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：