[实用新型]用于监测隧道岩体塌方的报警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种岩体位移监测报警装置，尤其涉及一种采用基于差异进化支持向量机的隧道岩体塌方监测信息预测方法和利用声音、灯光远距离报警远程报警的报警装置。

背景技术

随着我国基础建设的进行，水利、交通、矿山、建筑等各行业的地下工程正方兴未艾。很多情况下，隧道围岩处于破碎带和软弱带等复杂的地质条件，容易发生塌方事故。对这种恶劣条件下围岩的位移监测和塌方的预报显得非常重要。传统的围岩位移一般通过人工定期去读取位移数据，然后由技术人员进行分析，一方面恶劣地质条件和塌方的可能性对于读测人员具有很大的危险性，另一方面数据的读取与分析具有一定滞后性。上述问题不利于保证隧道和人员的安全，容易造成事故。因此，研究更好的监测围岩位移的时间序列预报算法并设计具有在线和自动报警的装置具有重要的意义。

发明内容

本实用新型针对克服破碎带和软弱带围岩隧道传统监测方法对监测人员的人身安全和数据分析滞后等方面的问题，而研制一种围岩位移的差异进化支持向量机预测方法和在线自动监测和塌方语音报警的报警装置。本实用新型采用的技术手段如下：

一种用于监测隧道岩体塌方的报警装置，包括安装在围岩的监测位置上对围岩的位移信息进行检测的位移传感器，用于显示围岩位移信息的显示单元；

其特征在于还包括：

用于对围岩位移信息进行预测和围岩安全状态进行判断的处理单元；

用于对装置进行信息设定的数值设定单元；

用于存储围岩位移采样信息的数据存储单元；

用于围岩位移信息和/或危险状态报警信息进行语音播报的语音输出单元；

用于对围岩状态进行显示的警示灯输出单元；

所述位移传感器将围岩位移信息传送到处理单元进行分析和预测处理，后处理单元将预测的围岩位移信息同围岩状态判别信息进行比较，然后处理单元再将不同的围岩状态信息转化为不同灯光的控制信号发送到警示灯输出单元进行围岩状态的灯光显示；当预测的围岩位移信息超过设定警戒值则处理单元向语音输出单元发出控制指令进行语音报警。

所述处理单元对位移传感器将围岩位移信息进行差异进化支持向量机算法进行滚动预测处理。

该系统能够自动地在线监测围岩变形数据，并采用差异进化支持向量机的时间序列模型及时地对数据进行分析预测，根据警戒值进行声音和灯光远距离报警，报警具有超前性，使相关人员在安全范围内掌握围岩的状态，并及时做出反应。该装置带有存储数据的功能，也可以进行数据保存和转移。充分利用了微处理器的信息处理和计算能力实现了围岩位移的在线自动监测预报，差异进化支持向量机时间序列算法的优越性提高了预报的准确性。另外，语音和灯光报警可以远距离传达信息，保证了人身安全。声音报警的使用，使信息更加清楚。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为围岩位移时间序列滚动预测示意图；

图3为围岩位移差异进化支持向量机的时间序列预测算法流程框图；

图4为监测隧道岩体塌方的报警系统流程图；

图5为语音报警单元的硬件图；

具体实施方式