專利名稱：地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
二十一世紀(jì)是隧道(隧洞)和地下工程大發(fā)展的時期，隨著西部大開發(fā)和我國全面建設(shè)小康社會的宏偉藍(lán)圖的制定，以及堅持以人為本，全面、協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展策略的具體實施，我國鐵路在“十五”、“十一五”以及到2020年間將規(guī)劃建設(shè)“四縱四橫”快速客運網(wǎng)、加快建設(shè)煤炭運輸通道和集裝箱節(jié)點站，公路國家規(guī)劃建設(shè)“五縱七橫”國道主干線建設(shè)，完善公路網(wǎng)絡(luò)，充分提高路網(wǎng)通達(dá)深度，上述大型工程的建設(shè)都需要修建大量的隧道(隧洞) 及地下工程。在地下工程的建設(shè)過程中將會遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件，如碳酸鹽分布地區(qū)的巖溶、暗河、巖溶陷落柱，高地應(yīng)力區(qū)的巖爆、煤質(zhì)地層中的煤與瓦斯突出，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造及地下水突涌、塌方、大變形等地質(zhì)災(zāi)害，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜多變性、圍巖性質(zhì)把握的不準(zhǔn)確性和工程的隱蔽性，施工中需要不斷修正原設(shè)計，因此，在地下工程建設(shè)中，對工程地質(zhì)條件的認(rèn)識和掌握程度是確?？焖佟踩藿ǖ臎Q定性因素之一，盡管施工前進(jìn)行了大量的工程地質(zhì)勘察工作，但由于當(dāng)前勘察技術(shù)手段和方法技術(shù)的限制，加上地質(zhì)體的復(fù)雜多變，在施工前無法完全查明工程巖體的狀況、特性，準(zhǔn)確預(yù)測隧道施工中可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的位置、性質(zhì)和規(guī)模。隧道工程設(shè)計的基本特點是“地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，基礎(chǔ)信息缺乏”，其施工存在著很大的不確定性和高風(fēng)險性，自從新奧法誕生以來，隨著巖土理論及量測技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、計算機輔助設(shè)計等方面的發(fā)展，使隧道施工邁進(jìn)了 “信息化”時代，大多數(shù)的隧道一般可以視為線性結(jié)構(gòu)物，圍巖地質(zhì)情況沿隧道軸線方向變化較大，不可能在隧道施工前將地質(zhì)情況全部弄清楚，即使可能也是不科學(xué)和不經(jīng)濟的，隧道工程的特殊性決定了其在勘察、 設(shè)計和施工等諸多環(huán)節(jié)中允許有交叉、反復(fù)，在此基礎(chǔ)上形成了采取與隧道施工過程中的地質(zhì)條件、力學(xué)動態(tài)等不斷變化相適應(yīng)的“動態(tài)施工”，隧道工程信息化施工方法是在施工中布置監(jiān)控測試系統(tǒng)，從現(xiàn)場圍巖的開挖及支護過程中獲得圍巖穩(wěn)定性及支護設(shè)施的工作狀態(tài)信息，通過分析研究這些信息，間接地描述圍巖的穩(wěn)定性和支護的作用，并反饋于施工決策和支持系統(tǒng)，修正和確定新的開挖方案的支護參數(shù)，其實質(zhì)是通過施工前的地質(zhì)勘察和施工過程中的超前地質(zhì)預(yù)報、圍巖支護體系的變形及結(jié)構(gòu)受力量測的大量信息來指導(dǎo)施工，以期獲得最優(yōu)地下結(jié)構(gòu)物的一種方法。我國在地下工程(含山嶺隧道、城市地鐵)施工過程監(jiān)控量測方面起步較晚，現(xiàn)在基本處于人工采集數(shù)據(jù)，人工進(jìn)行數(shù)據(jù)分析階段，如對隧道掌子面揭示情況的描述都是由人工來完成的，即通過地質(zhì)工作人員手繪隧道掌子面地質(zhì)信息，用人工分析掌子面地質(zhì)信息的方法來實現(xiàn)預(yù)測，在這種情況下，不但現(xiàn)場的工作量很大，而且由于現(xiàn)場技術(shù)人員的地質(zhì)信息知識水平及工作態(tài)度的不同，描述的完整性和準(zhǔn)確性不盡相同，存在許多問題，同時不能驗證超前地質(zhì)預(yù)報結(jié)果的準(zhǔn)確性，人工采集數(shù)據(jù)往往受施工環(huán)境、氣候和數(shù)據(jù)采集人員水平限制使監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性、及時性受到很大的影響，不能確保地下工程的 “動態(tài)設(shè)計、動態(tài)施工”信息化施工理念的實現(xiàn)，沒能將地下工程監(jiān)測信息和畫像信息結(jié)合在一起進(jìn)行綜合管理分析，在目前的施工過程監(jiān)測中，主要注重于收集、分析常規(guī)監(jiān)測數(shù)據(jù)和傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)，缺少了施工過程中開挖面畫像信息的管理分析，無法了解隧道等大型地下構(gòu)造開挖面的地質(zhì)狀況，無法預(yù)測前方地質(zhì)情況，施工過程安全系數(shù)較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實時采集監(jiān)控量測信息和畫像信息，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全等級評估，并對危險情況進(jìn)行預(yù)警及警報，對下一階段地質(zhì)情況作出預(yù)測，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報數(shù)據(jù)信息，便于技術(shù)人員分析，施工過程安全系數(shù)較高的地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，它包括監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)、畫像信息處理系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控分析模塊、預(yù)警及警報輸出模塊、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊，監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)和畫像信息處理系統(tǒng)分別與綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸入端相連，綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊、預(yù)警及警報輸出模塊相連。監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)包括監(jiān)測信息采集模塊、監(jiān)測信息處理及圍巖力學(xué)動態(tài)情況分析系統(tǒng)、監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測信息輸出模塊、監(jiān)測信息安全模型模塊，監(jiān)測信息采集模塊、監(jiān)測信息安全模型模塊分別通過監(jiān)測信息處理及圍巖力學(xué)動態(tài)情況分析系統(tǒng)與監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與監(jiān)測信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連；
畫像信息處理系統(tǒng)包括畫像信息采集模塊、矢量圖形信息處理系統(tǒng)、地質(zhì)信息庫、畫像信息數(shù)據(jù)庫、畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊、畫像信息輸出模塊，畫像信息采集模塊、 地質(zhì)信息庫分別通過矢量圖形信息處理系統(tǒng)與畫像信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，畫像信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊、畫像信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連，畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊的輸出端與畫像信息輸出模塊相連；
綜合安全監(jiān)控分析模塊包括矢量化圖像信息模塊、畫像信息分析模板模塊、圍巖力學(xué)特性分析模塊、監(jiān)測信息分析模板模塊、圍巖安全狀況評價模塊，矢量化圖像信息模塊通過畫像信息分析模板模塊與圍巖力學(xué)特性分析模塊相連，畫像信息分析模板模塊的輸入端分別與特征判斷模塊、圍巖分級判斷模塊、施工工藝及工況模塊、圍巖力學(xué)信息專家?guī)炷K相連，施工工藝及工況模塊的輸出端、圍巖力學(xué)信息專家?guī)炷K的輸出端、監(jiān)測信息模塊的輸出端分別與監(jiān)測信息分析模板模塊的輸入端相連，監(jiān)測信息分析模板模塊的輸出端與圍巖力學(xué)特性分析模塊相連，圍巖力學(xué)特性分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊、圍巖安全狀況評價模塊相連，圍巖安全狀況評價模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊、預(yù)警及警報輸出模塊相連。所述的監(jiān)測信息輸出模塊包括圖形輸出模塊、報告輸出模塊的任意組合。地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法，它包括監(jiān)控量測信息處理、畫像信息處理、綜合安全監(jiān)控分析、預(yù)警及警報輸出、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告五個步驟
(1)監(jiān)控量測信息處理a、監(jiān)控量測信息采集通過人工采集、文件導(dǎo)入和自動化數(shù)據(jù)采集三種方式的任意組合采集監(jiān)控量測數(shù)據(jù)信息；
b、安全監(jiān)測對采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實時安全監(jiān)測，實時發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報數(shù)據(jù)信息；
C、監(jiān)控量測信息處理對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性檢驗，通過冗余觀測，進(jìn)行嚴(yán)密平差，逐次檢驗逐步剔除粗差，進(jìn)行綜合分析，判斷數(shù)據(jù)的服從分布特性，推斷并預(yù)報輸出圍巖可能的變化情況；
d、監(jiān)控量測信息輸出通過圖形輸出和報告輸出兩種輸出模式的任意組合統(tǒng)一對圖形進(jìn)行輸出顯示；
(2)畫像信息處理
a、畫像信息采集采集掌子面地質(zhì)數(shù)據(jù)信息；
b、矢量圖形信息處理將采集到的數(shù)據(jù)信息與地質(zhì)信息庫內(nèi)的信息進(jìn)行比較、分析，對采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行矢量化處理；
C、畫像信息輸出對處理后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行封裝，并通過掌子面開始畫像信息輸出顯示、軸向信息展示設(shè)置輸出、投影信息設(shè)置輸出，將不同開挖面的畫像信息進(jìn)行連接，得到完整連續(xù)的開挖信息展示(3)綜合安全監(jiān)控分析將采集到的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)信息和畫像數(shù)據(jù)信息輸入，對畫像信息進(jìn)行大致分級，并同監(jiān)測信息進(jìn)行綜合比較分析，對數(shù)據(jù)整體安全等級進(jìn)行評估，輸出相應(yīng)的安全監(jiān)控報告，確認(rèn)圍巖的安全狀況并對下一階段的安全狀況進(jìn)行預(yù)測；
(4)預(yù)警及警報輸出通過完整報告輸出和簡報信息輸出形式的任意組合進(jìn)行輸出；
(5)下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告報告下一階段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、安全狀況。所述的監(jiān)控量測信息處理步驟和畫像信息處理步驟均還包括信息存儲子步驟，所述的信息存儲對信息處理過程的信息進(jìn)行存儲。本發(fā)明的有益效果是
(1)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，采用監(jiān)測信息采集模塊，可同時支持手工數(shù)據(jù)輸入、文件錄入、自動化數(shù)據(jù)采集等方式，具有實時采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)量大、可不間斷連續(xù)監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報數(shù)據(jù)出現(xiàn)的位置、 時間等信息，方便技術(shù)人員分析原因等優(yōu)點；
(2)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，采用監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)，準(zhǔn)確把握地下結(jié)構(gòu)自身動態(tài)(應(yīng)力、變形、應(yīng)變等)的特性，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能化分析、處理各種監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)安全控制及警戒標(biāo)準(zhǔn)的判斷，采用畫像信息處理系統(tǒng)，準(zhǔn)確把握圍巖巖性、構(gòu)造等情況，將兩者的分析結(jié)果進(jìn)行綜合解析，更加準(zhǔn)確地把握圍巖安全狀態(tài)，在解析結(jié)果的基礎(chǔ)上對照監(jiān)測及畫像信息分析結(jié)果，及時修正設(shè)計、施工方案，實現(xiàn)信息化設(shè)計、信息化施工；
(3)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，通過畫像信息處理系統(tǒng)，實時自動采集并處理畫像信息，減少技術(shù)人員的工作量，更加準(zhǔn)確、快捷、詳細(xì)地描述掌子面地質(zhì)構(gòu)造的揭示情況；
(4)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，通過統(tǒng)一的圖形顯示處理輸出，采用通用的數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一對圖形信息進(jìn)行輸出信息定位、比例尺設(shè)置、信息數(shù)據(jù)分塊等處理，按用戶要求設(shè)置不同的報告模板，在模板上進(jìn)行相應(yīng)信息輸出；
(5)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，采用綜合安全監(jiān)控分析模塊，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全等級評估，輸出相應(yīng)的安全監(jiān)控報告；
(6)本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，采用預(yù)警及警報模塊、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊，對危險情況進(jìn)行預(yù)警及警報，并對下一階段地質(zhì)情況和圍巖狀態(tài)作出預(yù)測。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明綜合安全監(jiān)控分析模塊的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3為本發(fā)明流程圖； 圖4為本發(fā)明監(jiān)控量測信息處理流程圖； 圖5為本發(fā)明畫像信息處理流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。如圖1、圖2所示，地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，它包括監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)、畫像信息處理系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控分析模塊、預(yù)警警報輸出模塊，監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)和畫像信息處理系統(tǒng)分別與綜合安全監(jiān)控分析模塊相連，綜合安全監(jiān)控分析模塊與預(yù)警警報輸出模塊相連。監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)包括監(jiān)測信息采集模塊、監(jiān)測信息處理及圍巖力學(xué)動態(tài)情況分析系統(tǒng)、監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測信息輸出模塊、監(jiān)測信息安全模型模塊，監(jiān)測信息采集模塊、監(jiān)測信息安全模型模塊分別通過監(jiān)測信息處理及圍巖力學(xué)動態(tài)情況分析系統(tǒng)與監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與監(jiān)測信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連；
監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)建立監(jiān)測數(shù)據(jù)分析模型，針對不同的監(jiān)測類型(如地表下沉、建筑物沉降、水平位移、土壓力、架構(gòu)應(yīng)力等)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類采集，完成分類通用數(shù)據(jù)計算，針對可能出現(xiàn)的人工數(shù)據(jù)輸入、電子表格導(dǎo)入和自動化數(shù)據(jù)采集等多種數(shù)據(jù)采集模式，提供相應(yīng)輸入接口和功能模塊，為監(jiān)測數(shù)據(jù)安全評估提供輸出接口 ；建立數(shù)據(jù)安全模型，針對不同監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分類安全評估，并提供綜合安全評價輸出接口 ；提供監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫管理、 查詢；提供誤差分析、回歸分析、歸納整理；提供各種監(jiān)測數(shù)據(jù)相互印證，確認(rèn)監(jiān)測結(jié)果的可靠性；提供各種分析處理成果輸出；
監(jiān)測信息集模塊包括人工采集、文件導(dǎo)入、自動化數(shù)據(jù)采集三種方式，采集到的原始數(shù)據(jù)分為位移類數(shù)據(jù)、力學(xué)指標(biāo)類數(shù)據(jù)，其中，位移類數(shù)據(jù)包括地表沉降、拱頂沉降、隧道周邊收斂位移、地中位移等監(jiān)測數(shù)據(jù)，力學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)包括土壓力、水壓力、鋼筋應(yīng)力應(yīng)變、錨桿軸力等，針對兩大類數(shù)據(jù)，位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行計算、保存至數(shù)據(jù)庫，其中，自動化數(shù)據(jù)采集具有實時采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)量大、可不間斷連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點， 在采集過程中建立監(jiān)測信息參數(shù)模版，將自動化采集儀器上每個采集通道上采集的信號進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，接收到的信號根據(jù)參數(shù)自動計算得到對應(yīng)的力學(xué)數(shù)據(jù)；
通過監(jiān)測信息安全模型模塊對實時采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報數(shù)據(jù)出現(xiàn)的位置、時間等信息，方便技術(shù)人員分析原因；
監(jiān)測信息處理及圍巖力學(xué)動態(tài)情況分析系統(tǒng)提供多種方程如線性、指數(shù)、對數(shù)、冪指數(shù)等方程供選擇，通過計算相關(guān)系數(shù)或直觀地通過觀察回歸曲線圖和描繪的數(shù)據(jù)點相對位置關(guān)系，選擇一條最適合的曲線，描繪點的變化，其中，擬合分析只要有3個監(jiān)測數(shù)據(jù)就可以建立一條曲線，根據(jù)這條曲線可以推斷隨后圍巖可能的變形情況，對圍巖可能的變形提供一定的預(yù)報，隨著監(jiān)測數(shù)據(jù)的不斷增加，逐步修正這條曲線，這樣對變形的預(yù)報會更趨于合理，采用智能化技術(shù)及運籌學(xué)理論，對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，判斷出數(shù)據(jù)的服從分布特性，再進(jìn)行相應(yīng)處理，對大量的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性檢驗，通過冗余觀測，進(jìn)行嚴(yán)密平差，逐次檢驗逐步剔除粗差，通過Mrategy模式將分析的邏輯(算法)封裝到一個類里面， 通過組合的方式將具體算法在組合對象中實現(xiàn)，再通過委托的方式將各個監(jiān)測數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)以抽象結(jié)構(gòu)的方式將數(shù)據(jù)分析的實現(xiàn)委托給組合的對象實現(xiàn)，通過這樣的方式，建立一個通用的邏輯算法類，通過不同監(jiān)測數(shù)據(jù)類型需要使用的邏輯(算法)進(jìn)行組合來完成對不同監(jiān)測數(shù)據(jù)類型的分析，通過數(shù)據(jù)處理后的數(shù)據(jù)成果輸入監(jiān)測信息安全模型模塊進(jìn)行分析，即可判斷出監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全狀態(tài)，主要監(jiān)測的項目包括地表下沉及拱頂沉降監(jiān)測、收斂監(jiān)測、地中沉降監(jiān)測、地中傾斜監(jiān)測、土壓力監(jiān)測、二襯應(yīng)變監(jiān)測、鋼筋應(yīng)力監(jiān)測、地中位移監(jiān)測、噴混凝土應(yīng)變監(jiān)測、管棚撓度監(jiān)測、錨桿軸力監(jiān)測等；
監(jiān)測信息處理及圍巖力學(xué)動態(tài)情況分析系統(tǒng)用智能化技術(shù)及運籌學(xué)理論，對采集的原始數(shù)據(jù)與地質(zhì)模糊數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，判斷出數(shù)據(jù)的服從分布特性，再進(jìn)行相應(yīng)處理，對大量的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性檢驗，通過冗余觀測，進(jìn)行嚴(yán)密平差，以逐次檢驗逐步剔除粗差， 包括以下步驟
假設(shè)兩個變量χ與7之間線性相關(guān)，現(xiàn)由實驗獲得χ和y的一組樣本數(shù)據(jù)),它們之間的線性關(guān)系如下
權(quán)利要求
1.地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于它包括監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)、畫像信息處理系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控分析模塊、預(yù)警及警報輸出模塊、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊，監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)和畫像信息處理系統(tǒng)分別與綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸入端相連，綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊、預(yù)警及警報輸出模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)包括監(jiān)測信息采集模塊、監(jiān)測信息處理及圍巖力學(xué)動態(tài)情況分析系統(tǒng)、監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測信息輸出模塊、監(jiān)測信息安全模型模塊，監(jiān)測信息采集模塊、監(jiān)測信息安全模型模塊分別通過監(jiān)測信息處理及圍巖力學(xué)動態(tài)情況分析系統(tǒng)與監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，監(jiān)測信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與監(jiān)測信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述的畫像信息處理系統(tǒng)包括畫像信息采集模塊、矢量圖形信息處理系統(tǒng)、地質(zhì)信息庫、畫像信息數(shù)據(jù)庫、畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊、畫像信息輸出模塊，畫像信息采集模塊、地質(zhì)信息庫分別通過矢量圖形信息處理系統(tǒng)與畫像信息數(shù)據(jù)庫的輸入端相連，畫像信息數(shù)據(jù)庫的輸出端分別與畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊、畫像信息輸出模塊、綜合安全監(jiān)控分析模塊相連，畫像信息展示及投影數(shù)據(jù)生成模塊的輸出端與畫像信息輸出模塊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述的綜合安全監(jiān)控分析模塊包括矢量化圖像信息模塊、畫像信息分析模板模塊、圍巖力學(xué)特性分析模塊、監(jiān)測信息分析模板模塊、圍巖安全狀況評價模塊，矢量化圖像信息模塊通過畫像信息分析模板模塊與圍巖力學(xué)特性分析模塊相連，畫像信息分析模板模塊的輸入端分別與特征判斷模塊、圍巖分級判斷模塊、施工工藝及工況模塊、圍巖力學(xué)信息專家?guī)炷K相連，施工工藝及工況模塊的輸出端、圍巖力學(xué)信息專家?guī)炷K的輸出端、監(jiān)測信息模塊的輸出端分別與監(jiān)測信息分析模板模塊的輸入端相連，監(jiān)測信息分析模板模塊的輸出端與圍巖力學(xué)特性分析模塊相連，圍巖力學(xué)特性分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊、圍巖安全狀況評價模塊相連，圍巖安全狀況評價模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊、預(yù)警及警報輸出模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)測信息輸出模塊為圖形輸出模塊、報告輸出模塊的任意組合。
6.地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法，其特征在于它包括監(jiān)控量測信息處理、畫像信息處理、綜合安全監(jiān)控分析、預(yù)警及警報輸出、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告五個步驟(1)監(jiān)控量測信息處理a、監(jiān)控量測信息采集通過人工采集、文件導(dǎo)入和自動化數(shù)據(jù)采集三種方式的任意組合采集監(jiān)控量測數(shù)據(jù)信息；b、安全監(jiān)測對采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實時安全監(jiān)測，實時發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報數(shù)據(jù)信息；C、監(jiān)控量測信息處理對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性檢驗，通過冗余觀測，進(jìn)行嚴(yán)密平差，逐次檢驗逐步剔除粗差，進(jìn)行綜合分析，判斷數(shù)據(jù)的服從分布特性，推斷并預(yù)報輸出圍巖可能的變化情況；d、監(jiān)控量測信息輸出通過圖形輸出和報告輸出兩種輸出模式的任意組合對圖形統(tǒng)一進(jìn)行輸出；(2)畫像信息處理a、畫像信息采集采集掌子面地質(zhì)畫像數(shù)據(jù)信息；b、矢量圖形信息處理將采集到的數(shù)據(jù)信息與地質(zhì)信息庫內(nèi)的信息進(jìn)行比較、分析，對采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行矢量化處理；C、畫像信息輸出對處理后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行封裝，并通過掌子面開始畫像信息輸出顯示、軸向信息展示設(shè)置輸出、投影信息設(shè)置輸出，將不同開挖面的畫像信息進(jìn)行連接，得到完整連續(xù)的開挖信息展示圖；(3)綜合安全監(jiān)控分析將采集到的監(jiān)控量測數(shù)據(jù)信息和畫像數(shù)據(jù)信息輸入，對畫像信息進(jìn)行大致分級，并同監(jiān)測信息進(jìn)行綜合比較分析，對數(shù)據(jù)整體安全等級進(jìn)行評估，輸出相應(yīng)的安全監(jiān)控報告，確認(rèn)圍巖的安全狀況并對下一階段的安全狀況進(jìn)行預(yù)測；(4)預(yù)警及警報輸出通過完整報告輸出和簡報信息輸出形式的任意組合進(jìn)行預(yù)警及警報輸出；(5)下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告報告下一階段的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、安全狀況。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法，其特征在于所述的監(jiān)控量測信息處理步驟和畫像信息處理步驟均還包括信息存儲子步驟，所述的信息存儲對信息處理過程的信息進(jìn)行存儲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，其系統(tǒng)包括監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)、畫像信息處理系統(tǒng)、綜合安全監(jiān)控分析模塊、預(yù)警及警報輸出模塊、下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊，監(jiān)控量測信息處理系統(tǒng)和畫像信息處理系統(tǒng)分別與綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸入端相連，綜合安全監(jiān)控分析模塊的輸出端分別與下一階段地質(zhì)結(jié)構(gòu)報告模塊、預(yù)警及警報輸出模塊相連。本發(fā)明提供一種地下工程畫像信息與監(jiān)測信息安全監(jiān)控的方法與系統(tǒng)，實時采集監(jiān)控量測信息和畫像信息，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全等級評估，并對危險情況進(jìn)行預(yù)警及警報，對下一階段地質(zhì)情況作出預(yù)測，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)并記錄異常和警報數(shù)據(jù)信息，便于技術(shù)人員分析等優(yōu)點。
文檔編號E21F17/18GK102434210SQ201110380950
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者曹大明, 段強 申請人:成都暢達(dá)通地下工程科技發(fā)展有限公司