[发明专利]一种水下盾构隧道开挖评估方法及装置

权利要求书

1.一种水下盾构隧道开挖评估方法，其特征在于，具体包括：

检测水下盾构隧道结构震动数据和承受的水压大小；

依据水下盾构隧道结构震动数据和承受的水压大小，盾构设备对水下盾构隧道进行施工开挖；

获取水下盾构隧道的施工开挖面参数；

依据水下盾构隧道的施工开挖面参数进行稳定性评估，从而实现水下盾构隧道开挖的评估。

2.根据权利要求1所述的一种水下盾构隧道开挖评估方法，其特征在于，所述依据水下盾构隧道的施工开挖面参数进行稳定性评估，具体包括：

确定水下盾构隧道施工目标，基于盾构施工目标开挖面失稳机理，确定目标开挖面稳定性评价指标，将目标开挖面稳定性分为多个等级，建立各等级空间并确定每个评价指标在各等级量化的区间；

采用组合赋权法计算各稳定性评价指标的组合权重，作为评价指标对评价结果影响的评判依据；

采用理想点法构建理想点评价函数，以表示待评价对象对各等级的隶属程度，计算待测区段在评价体系每个等级的等级隶属度，确定评价区段施工过程中目标开挖面稳定性等级。

3.根据权利要求2所述的一种水下盾构隧道开挖评估方法，其特征在于，所述采用组合赋权法计算各稳定性评价指标的组合权重，具体包括：

采用层次分析法计算评价指标主观权重；

采用熵权法计算评价指标客观权重；

依据评价指标主观权重和评价指标客观权重的权重差异程度计算评价指标的组合权重。

4.根据权利要求3所述的一种水下盾构隧道开挖评估方法，其特征在于，所述采用层次分析法计算评价指标主观权重，具体包括：

以不同标度对各指标进行重要性排序，构造判断矩阵；

采用最大特征值法判断矩阵求得最大特征值及对应的特征向量，获得评价指标的重要性排序；

采用熵权法计算评价指标客观权重，具体包括：

进行数据归一化；

定义各指标的熵值，定义各指标的熵权；

利用距离函数表示各指标权重的差异程度，计算权重的分配系数，构成客观权重。

5.根据权利要求4所述的一种水下盾构隧道开挖评估方法，其特征在于，所述方法还包括对盾构设备进行故障检测，具体包括：

构建故障数据库，获取盾构设备故障样本信息，经过计算处理后分别得到消除量纲的盾构设备故障样本的特征矩阵和模式距离阈值，将特征矩阵和模式距离阈值关联起来，存储生成故障模式知识库；

实时获取盾构设备的异常样本信息，计算处理后得到异常特征信息，然后对故障模式知识库中的样本特征依次计算模式距离后转化成模式相似度，输出最终故障诊断结果。

6.根据权利要求5所述的一种水下盾构隧道开挖评估方法，其特征在于，所述获取盾构设备故障样本信息，经过计算处理后分别得到消除量纲的盾构设备故障样本的特征矩阵和模式距离阈值，将特征矩阵和模式距离阈值关联起来，存储生成故障模式知识库，具体包括：

获取盾构设备故障样本信息；

依次对每个盾构设备故障样本进行分段线性拟合；

对盾构设备故障样本的每段数据进行特征提取，得到盾构设备故障样本的特征矩阵；

进行故障特征转化，消除特征量纲，得到消除量纲的盾构设备故障样本的特征矩阵；

计算模式距离阈值；

将故障特征矩阵和模式距离阈值进行关联，存储生成故障模式知识库。

7.根据权利要求6所述的一种水下盾构隧道开挖评估方法，其特征在于，所述获取盾构设备故障样本信息，具体包括：

选择一个故障类型数目P≥2且每种故障发生次数T≥2满足要求的可研究性盾构设备；

选定足量数目的观测点N，其中N≥10，对盾构设备足够长时间的历史运行状态数据进行故障记录查找，利用设定的筛选规则从故障记录中摘选出故障相关测点信息、故障过程的起止时间以及故障维修措施记录的有用信息；

依据有用信息从电厂实时数据库PI中读取盾构设备故障样本信息。