[发明专利]装配式地下结构施工智能控制系统

权利要求书

1.一种装配式地下结构施工智能控制系统，其特征在于：包括压电橡胶传感器、中继器、网关、综合服务器和施工设备自动操控系统，

所述压电橡胶传感器包括压电橡胶构件、数据线、控制器、能量存储器和无线发射器，所述压电橡胶构件嵌入地下结构预制件接缝处的橡胶密封垫中，与橡胶密封垫形成一体化结构；

所述压电橡胶传感器与中继器、网关及综合服务器通讯连接，所述综合服务器与施工设备自动操控系统控制连接；

所述橡胶密封垫是设置在其接头部位的止水结构，通过橡胶密封垫止水结构压缩挤密来抵抗水压力，所述压电橡胶构件用于监测地下结构接缝处橡胶密封垫的接触压力；

在地下结构橡胶密封垫安装之前，在橡胶密封垫内布设压电橡胶构件，每个监测点等间距布设两个压电橡胶构件，所述压电橡胶构件布置在装配式地下结构顶部、底部和左右两侧的拱腰处的接缝处；

在隧道横断面内各压电橡胶构件对称等间距布置，且每个断面内的传感器测点不低于4个，每个监测点至少布置两个压电橡胶构件，通过两个压电橡胶构件接触压力的比较，评判该测点的张开、压缩及错动情况。

2.根据权利要求1所述的装配式地下结构施工智能控制系统，其特征在于：所述压电橡胶构件布设于橡胶密封垫的同一侧，压电橡胶构件靠近橡胶密封垫左右两边缘布置，且距外边缘的距离不超过密封垫宽度的1/3。

3.根据权利要求1所述的装配式地下结构施工智能控制系统，其特征在于：所述压电橡胶构件布设于橡胶密封垫的两侧，两侧的压电橡胶构件靠近橡胶密封垫边缘错位布置，且距外边缘的距离不超过密封垫宽度的1/3。

4.根据权利要求2或3所述的装配式地下结构施工智能控制系统，其特征在于：所述综合服务器包括无线数据采集系统、数据存储系统、智能评估系统和智能控制系统，所述无线数据采集系统通过无线网络接收由无线压电传感器实时监测的橡胶密封垫接触压力，并对监测数据进行预处理，预处理后的监测数据存储在数据存储系统中，智能评估系统调取数据存储系统中的接触压力监测数据，利用智能评估方法对管片拼装质量进行实时评估，智能控制系统依据评估结果，智能控制施工设备自动操控系统，施工设备自动操控系统调控影响装配式管片或管节拼装质量的各施工参数。

5.根据权利要求4所述的装配式地下结构施工智能控制系统，其特征在于：执行拼装施工质量判别方法和施工参数智能优化方法。

6.根据权利要求5所述的装配式地下结构施工智能控制系统，其特征在于：所述拼装施工质量判别方法是将压电橡胶传感器监测的橡胶密封垫接触压力实测值与接触压力设计值进行比较，当实测值位于接触压力允许最小值和最大值之间时，无需调整施工参数，当实测值小于允许最小值或大于允许最大值时，需要调整施工参数。

7.根据权利要求5所述的装配式地下结构施工智能控制系统，其特征在于：所述施工参数智能优化方法是利用模糊神经网络等高级智能算法优化施工参数，收集工程数据信息，以上述工程数据信息为学习样本，建立工程地质、水文地质、工程条件和施工参数与橡胶密封垫接触压力之间的非线性智能预测模型，智能预测模型中的结构和参数设置随施工进程实时调整，为反馈式动态智能预测模型，通过非线性智能预测模型优化施工参数。

8.根据权利要求7所述的装配式地下结构施工智能控制系统，其特征在于：所述工程数据信息包括已竣工类似工程和本工程已施作区间的工程地质、水文地质、工程条件、施工参数、接缝或接头的位移和接触压力监测值。