[发明专利]一种隧道实时监测和分级预警方法及其系统

权利要求书

1.一种隧道实时监测和分级预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、沿隧道的长度方向在隧道的初支结构上间隔设置多个监测断面，在任一监测断面上沿其周向设置多个测点，通过监测所述多个测点的状态得到所述隧道的初支变形数据；

步骤二、根据同一监测断面上同一测点的实时初支变形数据和历史初支变形数据，以及同一监测断面上该测点与其他测点的实时初支变形数据，判断该测点的实时初支变形数据是否异常及异常原因，并对异常的实时初支变形数据进行删除，得到过滤后的初支变形数据；

步骤三、根据过滤后的初支变形数据计算同一监测断面上不同测点的初支变形量和沉降速率，判断所述初支变形量和沉降速率是否大于对应测点的预警阈值的70％，若大于，则将该初支变形数据、初支变形量和沉降速率作为该测点的预警数据，并将该测点的预警数据与同一监测断面上其他测点的预警数据进行比较，判断该测点的预警数据是否存在异常及异常原因，并对异常的预警数据进行删除，得到过滤后的预警数据；

步骤四、根据所述过滤后的预警数据大于所述预警阈值的70％的程度，对不同监测断面上的所述多个测点进行分级预警；同时，获取所述过滤后的预警数据及异常预警数据、异常实时初支变形数据的异常原因，并展示在施工现场的监视界面上。

2.如权利要求1所述的隧道实时监测和分级预警方法，其特征在于，在步骤二中，判断该测点的实时初支变形数据是否异常及异常原因的方法为：

若采集到的实时初支变形数据为默认初始值，则判定该测点的实时初支变形数据为异常实时初支变形数据；

若采集到同一监测断面上全部测点的实时初支变形数据均为默认初始值，则判定为存在喷混施工遮挡导致的异常；

若采集到的实时初支变形数据为默认初始值，但能够读取该测点的历史初支变形数据，则判定为施工机械遮挡导致的异常；

若采集到的实时初支变形数据为默认初始值，且无法读取该测点的历史初支变形数据，判定为该测点失效导致的异常。

3.如权利要求1所述的隧道实时监测和分级预警方法，其特征在于，在步骤三中，判断该测点的预警数据是否存在异常及异常原因的方法为：

若同一监测断面上所述初支变形量大于对应预警阈值的70％的测点数量不足总测点数量的40％，则判定大于对应预警阈值的70％的测点的预警数据为异常预警数据，且为测点处环境干扰导致的异常；

当同一监测断面上所述沉降速率最大的测点的沉降速率大于所述沉降速率第二大的测点的沉降速率的五倍时，则判定所述沉降速率最大的测点的预警数据为异常预警数据，且为测点处环境干扰导致的异常。

4.如权利要求1所述的隧道实时监测和分级预警方法，其特征在于，在步骤四中，根据所述预警数据大于所述预警阈值的70％的程度，对不同监测断面上的所述多个测点进行分级预警的方法为：

当所述测点的初支变形量和沉降速率均大于对应预警阈值的70％，或初支变形量和沉降速率中任一大于对应预警阈值的85％时，进行黄色监测预警；

当所述测点的初支变形量和沉降速率均大于对应预警阈值的85％，或初支变形量和沉降速率中任一大于对应预警阈值时，进行橙色监测预警；

当所述测点的初支变形量和沉降速率均大于对应预警阈值时，进行红色监测预警。