一种隧道锚杆压力数据表示预警方法及相关设备技术

本发明专利技术提供一种隧道锚杆压力数据表示预警方法及相关设备。方法包括：获取锚杆的压力数据图像；提取图像中的压力分布特征，以获取压力分布特征图；基于压力分布特征图，确定所有压力分布方向中的最大压力值，以在最大压力值超过预设报警阈值时发布报警信息。由此，能够通过压力分析掌握锚杆的实时支护情况，确保锚杆执行有效的支护。此外，上述技术方案受外界环境影响较小，能够真实反映围岩变化情况，即获取准确的监测数据，从而保证进行准确预警，有效保障了人员的人身安全。有效保障了人员的人身安全。有效保障了人员的人身安全。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道锚杆压力数据表示预警方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及隧道工程
，更具体地，涉及一种隧道锚杆压力数据表示预警方法、一种隧道锚杆压力数据表示预警装置、一种电子设备及一种存储介质。

技术介绍

[0002]目前，随着隧道建设工程的发展，对于断面大、隧道长、地质条件复杂等情况导致隧道塌方、涌水等问题频繁出现，而这些突发事故经常会导致出现人员伤亡、工期延误等，从而造成巨大的经济损失，因此，对隧道实行监测报警这一举措刻不容缓。
[0003]在现有技术中，一般采用监测仪器等对锚杆或围岩的变形情况进行监测，但由于受施工环境恶劣、现场人员或车辆来往等影响，使得监测获得的数据往往存在较大误差，难以真实反映周边围岩是否出现大变形现象，进而无法准确判断当前场所是否安全，无法在发生塌方等突发事故的情况下实现现场人员的快速预先撤离。
[0004]因此，亟需一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0006]第一方面，提出了一种隧道锚杆压力数据表示预警方法，包括：
[0007]获取锚杆的压力数据图像；
[0008]提取图像中的压力分布特征，以获取压力分布特征图；
[0009]基于压力分布特征图，确定所有压力分布方向中的最大压力值，以在最大压力值超过预设报警阈值时发布报警信息。
[0010]可选地，提取图像中的压力分布特征，以获取压力分布特征图，包括：
[0011]对图像进行网格划分；
[0012]计算每一网格区域中的像素点的灰度值的均值，以基于多个均值确定压力分布特征图。
[0013]可选地，方法还包括：
[0014]实时获取锚杆的压力数据，以确定锚杆的让压量；
[0015]根据锚杆的最大让压量与锚杆所在位置的隧道围岩的物理特征信息和预计开挖参数中的至少一者，预测锚杆能够承受的最大压力数值；
[0016]获取压力数据与最大压力数值的第一比较结果，以基于第一比较结果确定是否发布报警信息。
[0017]可选地，方法还包括：
[0018]获取隧道中的锚杆数量，以基于锚杆数量确定每个锚杆承受的隧道的单位面积的压力数据；
[0019]获取单位面积的压力数据与隧道的掌子面能够承受的最大约束压力之间的第二比较结果，以基于第二比较结果确定是否发布报警信息。
[0020]可选地，获取隧道中的锚杆数量，以基于锚杆数量确定每个锚杆承受的隧道的单位面积的压力数据，包括：
[0021]获取相邻锚杆之间的距离信息，以基于锚杆数量和距离信息确定每个锚杆承受的隧道的单位面积的压力数据。
[0022]可选地，方法还包括：
[0023]基于距离信息，预测压应力集中区域的承受压应力；
[0024]获取承受压应力与压应力集中区域的理论最大承受压应力之间的第三比较结果，以基于第三比较结果确定是否发布报警信息。
[0025]可选地，方法还包括：
[0026]针对第一比较结果、第二比较结果和第三比较结果中的至少一个，分别设置不同等级的报警信息，以基于不同等级的报警信息利用不同的报警方式进行报警。
[0027]第二方面，还提出了一种隧道锚杆压力数据表示预警装置，包括：
[0028]图像获取模块，用于获取锚杆的压力数据图像；
[0029]提取模块，用于提取图像中的压力分布特征，以获取压力分布特征图；
[0030]报警模块，用于基于压力分布特征图，确定所有压力分布方向中的最大压力值，以在最大压力值超过预设报警阈值时发布报警信息。
[0031]第三方面，还提出了一种电子设备，包括处理器和存储器，其中，存储器中存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器运行时用于执行如上所述隧道锚杆压力数据表示预警方法。
[0032]第四方面，还提出了一种存储介质，在存储介质上存储了程序指令，程序指令在运行时用于执行如上所述隧道锚杆压力数据表示预警方法。
[0033]根据上述技术方案，通过在压力数据图像中提取压力分布特征以生成压力分布特征图，进而根据压力分布特征图确定最大压力值，最终根据最大压力值判断是否发布报警信息，由此，能够通过压力分析掌握锚杆的实时支护情况，确保锚杆执行有效的支护。此外，上述技术方案受外界环境影响较小，能够真实反映围岩变化情况，即获取准确的监测数据，从而保证进行准确预警，有效保障了人员的人身安全。
[0034]本专利技术的隧道锚杆压力数据表示预警方法，本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0035]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0036]图1示出了根据本专利技术一个实施例的隧道锚杆压力数据表示预警方法的示意性流程图；
[0037]图2示出了根据本专利技术一个实施例的隧道锚杆压力数据表示预警装置的示意性框
图；以及
[0038]图3示出了根据本专利技术一个实施例的电子设备的示意性框图。
具体实施方式
[0039]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0040]根据本专利技术的第一方面，提出了一种隧道锚杆压力数据表示预警方法。图1示出了根据本专利技术一个实施例的隧道锚杆压力数据表示预警方法100的示意性流程图。如图1所示，方法100可以包括以下步骤。
[0041]步骤S110，获取锚杆的压力数据图像。
[0042]示例性地，可以利用设置在锚杆任意合适位置的压力获取装置例如压力传感器对锚杆所承受的、来自于围岩的压力数据进行实时采集，进而将所采集到的压力数据按照现有的或未来的数据处理方法转换为压力数据图像。其中，压力数据图像中每一像素的灰度值可以表示与该像素对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道锚杆压力数据表示预警方法，其特征在于，包括：获取所述锚杆的压力数据图像；提取所述图像中的压力分布特征，以获取压力分布特征图；基于所述压力分布特征图，确定所有压力分布方向中的最大压力值，以在所述最大压力值超过预设报警阈值时发布报警信息。2.如权利要求1所述的隧道锚杆压力数据表示预警方法，其特征在于，所述提取所述图像中的压力分布特征，以获取压力分布特征图，包括：对所述图像进行网格划分；计算每一网格区域中的像素点的灰度值的均值，以基于多个均值确定所述压力分布特征图。3.如权利要求1述的隧道锚杆压力数据表示预警方法，其特征在于，所述方法还包括：实时获取所述锚杆的压力数据，以确定所述锚杆的让压量；根据所述锚杆的最大让压量与所述锚杆所在位置的隧道围岩的物理特征信息和预计开挖参数中的至少一者，预测所述锚杆能够承受的最大压力数值；获取所述压力数据与所述最大压力数值的第一比较结果，以基于所述第一比较结果确定是否发布所述报警信息。4.如权利要求3述的隧道锚杆压力数据表示预警方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述隧道中的锚杆数量，以基于所述锚杆数量确定每个锚杆承受的所述隧道的单位面积的压力数据；获取所述单位面积的压力数据与所述隧道的掌子面能够承受的最大约束压力之间的第二比较结果，以基于所述第二比较结果确定是否发布所述报警信息。5.如权利要求4所述的隧道锚杆压力数据表示预警方法，其特征在于，所述获取所述隧道中的锚杆数量，以基于所述锚杆数量确定所述每个锚杆承受的所述隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：高军，刘凯文，周斌，吴德兴，林晓，高阳，李松真，陈更，薛惠玲，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：