[发明专利]一种沉管隧道监测预警装置

权利要求书

1.一种沉管隧道监测预警装置，其特征是，包括监测模块、分析处理模块和预警模块，其中：

所述监测模块包括多个第一传感器、多个第二传感器和温度传感器，所述的多个第一传感器用于监测沉管隧道的两相邻沉管之间的横向差异位移，所述多个第二传感器用于监测沉管隧道的两相邻沉管之间竖向差异位移，所述温度传感器用于监测所述沉管隧道所处环境的温度；

所述分析处理模块与所述监测模块通信，用于根据监测模块发送的数据定期计算预设时间段内的平均横向差异位移和平均竖向差异位移，将所述平均横向差异位移、平均竖向差异位移分别与对应的预设位移差阈值进行比较，根据比较结果确定是否生成预警指令；

所述预警模块用于执行所述预警指令；

所述计算预设时间段内的平均横向差异位移和平均竖向差异位移，包括：

获取当前周期预设时间段内每次采样的位移数据，根据该位移数据计算对应于各采样次数的横向差异位移、竖向差异位移数据；

根据所述横向差异位移、竖向差异位移数据计算理论平均横向差异位移和理论平均竖向差异位移：

式中，n表示当前周期预设时间段的采样次数，d_1avg为当前周期预设时间段的理论平均横向差异位移，d_2avg为当前周期预设时间段的理论平均竖向差异位移，为对应前n/2次采样的横向差异位移的极大值，为对应后n/2次采样的横向差异位移的极大值，为对应前n/2次采样的竖向差异位移的极大值，为对应后n/2次采样的竖向差异位移的极大值；

对所述理论平均横向差异位移和理论平均竖向差异位移分别进行修正，得到该预设时间段的平均横向差异位移和平均竖向差异位移，包括：

获取当前周期预设时间段内每次采样的温度数据，计算当前周期预设时间段内的平均温度；

根据所述平均温度计算位移修正系数s：

式中，α为预设的温度修正位移，T_avg为所述当前周期预设时间段内的平均温度，T₀为预设的适宜沉管隧道的温度阈值，f(T_avg,T₀)为预设的判断取值函数，当T_avg≤T₀时，f(T_avg,T₀)＝0，当T_avgT₀时，f(T_avg,T₀)＝1；

按照下列修正公式计算预设时间段的平均横向差异位移和平均竖向差异位移：

d_1avg′＝d_1avg(1+s)

d_2avg′＝d_2avg(1+s)

式中，d_1avg′表示预设时间段的平均横向差异位移，d_2avg′表示预设时间段的平均竖向差异位移。

2.根据权利要求1所述的一种沉管隧道监测预警装置，其特征是，所述第一传感器为两个，平行于相邻两个沉管水平设置，所述第一传感器设置在管节接头的底部。

3.根据权利要求1所述的一种沉管隧道监测预警装置，其特征是，所述第二传感器为两个，分别竖直设置在管节接头的两侧。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种沉管隧道监测预警装置，其特征是，所述预警模块执行所述预警指令时，向预先设定的移动终端发送预警信息。