【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及泥水盾构的监测预警，尤其涉及一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统。
技术介绍
1、目前，随着科学技术的发展，采用泥水盾构技术进行隧道施工具有自动化程度高、节省人力、施工速度快、不受气候影响的好处，其技术成为隧道施工的主要工具。泥水盾构在下穿工作中，最重要的是对泥水盾构机的监测预警，保证施工安全。现有的泥水盾构的监测预警系统仅仅监测泥水盾构的传感器的参数，也就是数据的不完善导致无法对施工中的变形进行精准预警。
2、因此，本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，用以通过分析泥水盾构的每个盾构掘进阶段相对应的扰动参数以及影响参数，得到每个盾构掘进阶段相对应的监测方案，还通过分析监测方案获取相对应的每个盾构掘进阶段的实时监测参数并分析，绘制位移时程图，与预设单位锁定范围一起分析，得到相对应的盾构掘进阶段进行盾构下穿的下穿区域的每个下穿点的变形预测结果，分析变形预测结果以及预警数据库，对异常的下穿点集合进行分析，得到相对应的预警信息进行预警，提高对泥水盾构下穿技术的监测效率，精准地进行预警，保证泥水盾构下穿施工的安全。
2、本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，包括：
3、方案设计模块：基于泥水盾构的每个盾构掘进阶段相对应的扰动参数以及影响参数，得到每个盾构掘进阶段相对应的监测方案；
4、实时分析模块：基于所述监测方案，获取相对应的每个盾构掘
5、变形预测模块：基于所述位移时程图以及预设单位锁定范围，得到相对应的盾构掘进阶段进行盾构下穿的下穿区域的每个下穿点的变形预测结果；
6、预警模块：基于所述变形预测结果以及预警数据库，对异常的下穿点集合进行分析，得到相对应的预警信息进行预警。
7、优选的，本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，还包括：
8、土壤参数获取模块：获取泥水盾构正常运作在每种预设环境的土壤参数；
9、监测点确定模块：基于盾构监测机制来对所述土壤参数以及泥水盾构的硬件参数进行分析，构建泥水盾构在相应预设环境的土壤监测点分布。
10、优选的，本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，方案设计模块，包括：
11、预设环境获取单元：基于泥水盾构的下穿任务，得到泥水盾构在每个盾构掘进阶段相对应的预设环境；
12、预设参数获取单元：基于泥水盾构在每个盾构掘进阶段相对应的扰动参数、影响参数以及相对应的预设环境，得到每种预设环境相对应的预设参数；
13、监测方案确定单元：基于泥水盾构的每个盾构掘进阶段相对应的预设参数以及预设环境相对应的土壤监测点分布，构建相对应的监测方案。
14、优选的，本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，实时分析模块，包括：
15、列表构建单元：按照盾构掘进阶段的顺序构建预设环境列表；
16、组合单元：将所述预设环境列表中每个盾构掘进阶段以及相邻的前一个盾构掘进阶段、后一个盾构掘进阶段相对应的预设环境进行组合，得到预设环境组合；
17、第一土壤参数获取单元：若所述预设环境组合中存在不一致的预设环境，则获取所述预设环境组合中每个盾构掘进阶段的全部监测点的实时监测参数中的第一土壤参数；
18、平均值计算单元：对每个盾构掘进阶段下的全部第一土壤参数进行平均处理，得到对应的第一平均值；
19、差值计算单元：计算预设环境组合中的每个预设环境的预设土壤参数与对应第一平均值的第一差值；
20、绘制单元：获取位于泥水盾构机身的机身定位点在预设环境组合中每个盾构掘进阶段下的每个时刻的位移变化坐标，按照时刻顺序对每个机身定位点的所有位移变化坐标进行绘制，得到初始位移时程图；
21、运作参数获取单元：若预设环境组合中的所有第一差值均小于或等于预设合理差值，则从所述预设环境组合中每个盾构掘进阶段的实时监测参数中提取运作参数；
22、曲线图构建单元：基于每个盾构掘进阶段中不同时刻下的每种运作参数，并按照时间顺序构建每种运作参数的第一运作曲线图；
23、状态分析单元：基于每种运作参数的运作曲线对照表以及第一运作曲线图，得到每个第一运作曲线的曲线总体运作状态以及每个时刻单独运行状态；
24、标签赋予单元：根据同个盾构掘进阶段下每个运作参数的曲线总体运作状态以及每个时刻单独运行状态，向对应运作参数的匹配时刻赋予变化标签，并将每个时刻赋予的变化标签设置在所述初始位移时程图的对应位置变化坐标上并进行第一修正，得到第一位移时程图；
25、差值判断单元：若预设环境组合中的所有第一差值中存在大于预设合理差值的情况，则锁定对应的盾构掘进阶段，并对锁定阶段进行分析，来对所述初始位移时程图进行第二修正，得到第二位移时程图。
26、优选的，本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，变形预测模块，包括：
27、形状分析单元：获取位移时程图中每个时刻下的所有机身定位点进行定位点顺序连接成的轮廓形状；
28、下穿区域获取单元：基于相同盾构掘进阶段的每个轮廓形状，且结合所述位移时程图确定的每个机身定位点的曲线变化情况，锁定每个相同盾构掘进阶段中初始时刻下的轮廓形状的若干初始点，且以预设单位锁定范围为基准，对所述相同盾构掘进阶段中的所有轮廓形状进行同个初始点的下行时刻的框选，得到对应初始点的下穿区域；
29、第二曲线分析单元：将每个框选单元的中心点进行连接得到对应下穿区域的第一线，同时，基于与每个框选单元对应的预设下穿点进行连接得到对应下穿区域的第二线；
30、下穿点变形预测单元：对同个初始点的第一线以及第二线进行分析，得到相应初始点在下一盾构掘进阶段的变形预测结果。
31、优选的，本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，预警模块，包括：
32、第三曲线分析单元：基于变形预测结果确定下一盾构掘进阶段中每个初始点的第三变化曲线；
33、下穿点异常分析单元：基于所述第三变化曲线以及对应实际变化曲线，得到同个第三变化曲线的异常下穿点集合；
34、剔除单元：分别确定每个异常下穿点集合中的异常下穿点的个数，若大于或等于预设异常个数，则将对应第三变化曲线剔除；
35、指数计算单元：若小于预设异常个数，则计算对应第三变化曲线的异常指数；
36、筛选单元：若异常指数小于预设指数，则将对应第三变化曲线进行保留。
37、优选的，本专利技术提供一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，指数计算单元，包括：
38、；其中，表示对应第三变化曲线的异常指数；表示对应第三变化曲线涉及到的时刻数量；表示第三变化曲线中第个时刻相对应的数值；表对应实际变化曲线中第i个时刻相对应的数值；表示第三变化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，方案设计模块，包括：
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，实时分析模块，包括：
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，变形预测模块，包括：
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，预警模块，包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，指数计算单元，包括：
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，预警模块，包括：
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述标签赋予单元，包括：
【技术特征摘要】
1.一种泥水盾构下穿技术的监测预警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，方案设计模块，包括：
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，实时分析模块，包括：
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉新，孔锤钢，温少鹏，姜永涛，任冬生，吴恒生，赵凌露，李金武，
申请(专利权)人：中电建铁路建设投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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