本申請(qǐng)涉及隧道圍巖測(cè)量，尤其涉及基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法及平臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、隧道工程是交通、水利、礦山等領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。在隧道施工過(guò)程中，圍巖的穩(wěn)定性是確保工程安全的關(guān)鍵。然而，隧道圍巖受到地質(zhì)條件、施工擾動(dòng)等多種因素的影響，其變形和破壞過(guò)程具有復(fù)雜性和不確定性。傳統(tǒng)的圍巖監(jiān)測(cè)方法往往存在滯后性，無(wú)法實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反映圍巖狀態(tài)，給隧道施工帶來(lái)了較大的風(fēng)險(xiǎn)。

2、目前，隨鉆機(jī)構(gòu)在鉆探過(guò)程中的信號(hào)探測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)能力相對(duì)有限，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆探環(huán)境的全面、實(shí)時(shí)感知。同時(shí)，信號(hào)衰減問(wèn)題也是一個(gè)不容忽視的挑戰(zhàn)，它嚴(yán)重影響了探測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而降低了鉆探作業(yè)的整體效率。

3、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)由于信號(hào)探測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)能力的不足，以及信號(hào)衰減問(wèn)題的存在，導(dǎo)致鉆探作業(yè)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的精確感知和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，進(jìn)一步影響了鉆探作業(yè)的安全性、效率和準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提供基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法及平臺(tái)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的精確感知和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，進(jìn)一步影響了鉆探作業(yè)的安全性、效率和準(zhǔn)確性。

2、鑒于上述問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝嘶谌斯ぶ悄艿碾S鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法及平臺(tái)。

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝嘶谌斯ぶ悄艿碾S鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，所述基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法通過(guò)基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，其中，所述基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法包括：確定隨鉆機(jī)構(gòu)，所述隨鉆機(jī)構(gòu)上設(shè)置有信號(hào)發(fā)射陣列和信號(hào)接收陣列，所述信號(hào)接收陣列用于接收由所述信號(hào)發(fā)射陣列發(fā)射的信號(hào)；設(shè)置信號(hào)探測(cè)距樣本，所述信號(hào)發(fā)射陣列和所述信號(hào)接收陣列根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)距樣本進(jìn)行信號(hào)測(cè)試，生成信號(hào)探測(cè)樣本，其中，所述信號(hào)探測(cè)距樣本與所述信號(hào)探測(cè)樣本相對(duì)應(yīng)；以所述信號(hào)探測(cè)樣本進(jìn)行衰減率分析，獲取所述信號(hào)探測(cè)距樣本對(duì)應(yīng)的信號(hào)衰減率樣本；根據(jù)所述信號(hào)衰減率樣本，獲取第一信號(hào)探測(cè)距；按照所述第一信號(hào)探測(cè)距設(shè)置探測(cè)圍欄區(qū)域，所述隨鉆機(jī)構(gòu)基于所述探測(cè)圍欄區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，輸出實(shí)時(shí)探測(cè)信號(hào)；將所述實(shí)時(shí)探測(cè)信號(hào)輸入隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型中，根據(jù)所述隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型輸出第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，以所述第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行上位機(jī)風(fēng)險(xiǎn)提示。

4、第二方面，本申請(qǐng)還提供了基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)平臺(tái)，用于執(zhí)行如第一方面所述的基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，其中，所述基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)平臺(tái)包括：信號(hào)接收模塊，用于確定隨鉆機(jī)構(gòu)，所述隨鉆機(jī)構(gòu)上設(shè)置有信號(hào)發(fā)射陣列和信號(hào)接收陣列，所述信號(hào)接收陣列用于接收由所述信號(hào)發(fā)射陣列發(fā)射的信號(hào)；探測(cè)樣本生成模塊，用于設(shè)置信號(hào)探測(cè)距樣本，所述信號(hào)發(fā)射陣列和所述信號(hào)接收陣列根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)距樣本進(jìn)行信號(hào)測(cè)試，生成信號(hào)探測(cè)樣本，其中，所述信號(hào)探測(cè)距樣本與所述信號(hào)探測(cè)樣本相對(duì)應(yīng)；衰減率分析模塊，用于以所述信號(hào)探測(cè)樣本進(jìn)行衰減率分析，獲取所述信號(hào)探測(cè)距樣本對(duì)應(yīng)的信號(hào)衰減率樣本；第一信號(hào)探測(cè)距獲取模塊，用于根據(jù)所述信號(hào)衰減率樣本，獲取第一信號(hào)探測(cè)距；實(shí)時(shí)探測(cè)模塊，用于按照所述第一信號(hào)探測(cè)距設(shè)置探測(cè)圍欄區(qū)域，所述隨鉆機(jī)構(gòu)基于所述探測(cè)圍欄區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，輸出實(shí)時(shí)探測(cè)信號(hào)；第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)輸出模塊，用于將所述實(shí)時(shí)探測(cè)信號(hào)輸入隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型中，根據(jù)所述隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型輸出第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，以所述第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行上位機(jī)風(fēng)險(xiǎn)提示。

5、本申請(qǐng)中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

6、通過(guò)確定隨鉆機(jī)構(gòu)，所述隨鉆機(jī)構(gòu)上設(shè)置有信號(hào)發(fā)射陣列和信號(hào)接收陣列，所述信號(hào)接收陣列用于接收由所述信號(hào)發(fā)射陣列發(fā)射的信號(hào)；設(shè)置信號(hào)探測(cè)距樣本，所述信號(hào)發(fā)射陣列和所述信號(hào)接收陣列根據(jù)所述信號(hào)探測(cè)距樣本進(jìn)行信號(hào)測(cè)試，生成信號(hào)探測(cè)樣本，其中，所述信號(hào)探測(cè)距樣本與所述信號(hào)探測(cè)樣本相對(duì)應(yīng)；以所述信號(hào)探測(cè)樣本進(jìn)行衰減率分析，獲取所述信號(hào)探測(cè)距樣本對(duì)應(yīng)的信號(hào)衰減率樣本；根據(jù)所述信號(hào)衰減率樣本，獲取第一信號(hào)探測(cè)距；按照所述第一信號(hào)探測(cè)距設(shè)置探測(cè)圍欄區(qū)域，所述隨鉆機(jī)構(gòu)基于所述探測(cè)圍欄區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，輸出實(shí)時(shí)探測(cè)信號(hào)；將所述實(shí)時(shí)探測(cè)信號(hào)輸入隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型中，根據(jù)所述隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型輸出第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，以所述第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)進(jìn)行上位機(jī)風(fēng)險(xiǎn)提示，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的精確感知和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，進(jìn)一步影響了鉆探作業(yè)的安全性、效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確地設(shè)置探測(cè)圍欄區(qū)域，減少信號(hào)衰減對(duì)探測(cè)準(zhǔn)確性的影響，提高了作業(yè)的安全性和效率。

7、上述說(shuō)明僅是本申請(qǐng)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請(qǐng)的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本申請(qǐng)的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本申請(qǐng)的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本申請(qǐng)的范圍。本申請(qǐng)的其他特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書(shū)而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，其特征在于，獲取所述信號(hào)探測(cè)距樣本對(duì)應(yīng)的信號(hào)衰減率樣本，還包括：

3.如權(quán)利要求2所述的基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，其特征在于，獲取所述信號(hào)探測(cè)距樣本對(duì)應(yīng)的信號(hào)衰減率樣本，其中，計(jì)算每個(gè)信號(hào)衰減率的表達(dá)式包括：

4.如權(quán)利要求1所述的基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述信號(hào)衰減率樣本，獲取第一信號(hào)探測(cè)距，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)環(huán)境信息對(duì)所述信號(hào)探測(cè)距區(qū)間進(jìn)行優(yōu)化，包括：

6.如權(quán)利要求4所述的基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述隨鉆機(jī)構(gòu)基于所述探測(cè)圍欄區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，所述探測(cè)圍欄區(qū)域以所述隨鉆機(jī)構(gòu)的位置為中心，以所述第一信號(hào)探測(cè)距為半徑構(gòu)成，還包括：

7.如權(quán)利要求1所述的基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法，其特征在于，將所述實(shí)時(shí)探測(cè)信號(hào)輸入隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型中，根據(jù)所述隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型輸出第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，還包括：

8.基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)平臺(tái)，其特征在于，用于實(shí)施權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法的步驟，所述基于人工智能的隨鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)平臺(tái)包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝嘶谌斯ぶ悄艿碾S鉆隨測(cè)隧道圍巖預(yù)測(cè)方法及平臺(tái)，涉及隧道圍巖測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，包括：確定隨鉆機(jī)構(gòu)，用于信號(hào)的發(fā)射與接收；生成了對(duì)應(yīng)的信號(hào)探測(cè)樣本；進(jìn)行衰減率分析，獲取信號(hào)衰減率樣本，確定第一信號(hào)探測(cè)距；基于此距離設(shè)置探測(cè)圍欄區(qū)域，隨鉆機(jī)構(gòu)在該區(qū)域內(nèi)進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)，并將探測(cè)信號(hào)輸入隧道圍巖風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，輸出第一預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，用于上位機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)提示。通過(guò)本申請(qǐng)可以解決現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的精確感知和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，進(jìn)一步影響了鉆探作業(yè)的安全性、效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確地設(shè)置探測(cè)圍欄區(qū)域，減少信號(hào)衰減對(duì)探測(cè)準(zhǔn)確性的影響，提高了作業(yè)的安全性和效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王劍非,譚強(qiáng),周成嵩,何紅,聶正一,蔣海明,趙錦鴻,楊杰,丁建楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云南省建設(shè)投資控股集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17