CN115839692A - 一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统，涉及隧道安全监测技术领域，包括监测节点、沉降分析模块以及运维管理模块；监测节点用于监测隧道各个测点区域的变形信息；所述监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，确定各个测点区域是否存在沉降威胁，从而分配对应的工程人员对隧道进行检修加固，维护隧道安全；当接收到沉降检修任务后，所述运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级WX，并根据威胁等级WX辅助制定检修消缺策略；有效提高检修效率，消弭隧道沉降隐患；实现资源分配利用最大化。

Description

一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统

技术领域

本发明涉及隧道收敛监测技术领域，具体是一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统。

背景技术

隧道安全监测是工程建设的一项重要工作内容。在隧道施工期及运行期各类安全监测项目中，沉降变形监测是最为重要的控制性监测项目，准确可靠的监测成果对于反馈优化设计施工、分析评价隧道施工及运行期工作性态与安全稳定性、指导隧道运行维护等具有重要意义；现有的技术手段测试隧道收敛主要是使用全站仪或者是激光测距仪；

然而使用全站仪是人工检测，不能实现数据的自动采集，失效性差；激光测距仪因为灰尘等外界因素影响精度，为此，我们提出一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，包括监测节点、监测中心、沉降分析模块、运维管理模块、检修记录模块、数据库、检修评估模块以及云平台；

监测节点用于监测大坝各个测点区域的变形信息，并将变形信息发送至监测中心；所述变形信息包括收敛值和沉降值；

所述监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，确定各个测点区域是否存在沉降威胁；其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据；

当接收到沉降检修任务后，所述运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级WX，并根据威胁等级WX辅助制定检修消缺策略；具体分析步骤为：

获取对应测点区域的潜在威胁关联数据；所述潜在威胁关联数据包括交通流量、温度以及风力信息；

将对应测点区域的交通流量、温度以及风力信息依次标记为W1、W2以及W3；利用公式QZ=(W1×b1)+|W2-U0|×b2+W3×b3计算得到潜在关联因子QZ，其中b1、b2、b3均为系数因子，U0为预设温度阈值；

自动从云平台中调所述测点区域的检修系数GL，利用公式WX=QZ×b4+GL×b5计算得到该测点区域的威胁等级WX，其中b4、b5为系数因子；

根据威胁等级WX制定相应检修消缺策略，具体为：数据库存储有威胁等级范围与检修消缺策略的映射关系表。

进一步地，监测节点的具体分布步骤为：

所述监测节点为带有阵列式位移计的ZigBee无线传感网络节点；将阵列式位移计沿标示好的安装线路，测量好尺寸，先固定顶拱位置，再分别向左右侧沿岩壁顺序依次安装完成，采用带膨胀螺丝的抱箍固定在围岩表面，安装两个抱箍固定，固定点选择在每节两端，E点为拱顶位置。

进一步地，其中，B，C，D，F，G，H为测点位置，隧道的收敛值就是B点到H点的距离值，C点到G点的距离值，D点到F点的距离值；拱顶沉降是E点到DF直线的高度值，E点到BH直线的高度值，E点到CG直线的高度值；E，B，C，D，F，G，H为三维坐标值，根据坐标值求出收敛值和沉降值。

进一步地，所述监测节点的具体监测步骤为：

通过加速度计测量重力加速度在不同的轴向上的数据，从而反应出对应轴与重力方向的角度；通过角度变化从而计算对应每节长度的位移量；

每一段放置有一个加速度传感器，测得对应的节点加速度值；则可计算出对应轴与重力方向夹角为θ；根据计算原理，则单节计算公式为：d=L×Sinθ_i

累加每节位移量，则某时刻从端点至第i节累加变形为：

；式中：d表示为三维轴线中（X、Y、Z）单节相对基准线的变形值；L为单节长度；θ为单节对应轴与重力方向夹角；Di为某时刻从端点至第i节的累加位移。

进一步地，所述沉降分析模块的具体分析步骤为：

获取某个测点区域监测到的变形信息，将对应的收敛值和沉降值依次标记为XLn和XKn；若XLn≥预设收敛阈值或XKn≥预设沉降阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号；

若不存在XLn≥预设收敛阈值或XKn≥预设沉降阈值，则利用公式BXn=XLn×g1+XKn×g2计算得到变形系数BXn，其中g1、g2为预设系数；

取BXn及BXn前X1组变形系数的值，得到区间变形信息组；其中X1为预设值；按照标准差计算公式计算得到区间变形信息组的标准差µ；若µ≥预设标准差阈值，则按照偏离值计算公式得到对应测点区域的沉降偏离值PL；其中，沉降偏离值计算公式为：

；其中A1、A2为预设补偿系数；将沉降偏离值PL与预设偏离阈值相比较，若PL大于预设偏离阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号。

进一步地，所述沉降分析模块用于将预警信号上传至监测中心，所述监测中心接收到预警信号后控制报警模块发出警报，并获取对应的测点区域位置生成沉降检修任务上传至运维管理模块。

进一步地，所述检修记录模块用于记录大坝各个测点区域的历史沉降检修信息并存储至数据库；所述历史沉降检修信息包括检修开始时刻、检修结束时刻、检修等级以及对应的检修区域；所述检修等级由工程人员根据检修加固过程中投入的人力物力资源进行评估。

进一步地，所述检修评估模块用于根据数据库存储的历史沉降检修信息进行检修系数GL评估，具体评估过程如下：

在预设时间内，采集同一测点区域的历史沉降检修信息；

统计对应测点区域的检修加固次数为G1；将每次检修的检修时长标记为T1，将对应的检修等级标记为D1，利用公式GX=T1×d1+D1×d2计算得到检修值GX，其中d1、d2均为系数因子；

将检修值GX与预设检修阈值相比较，统计GX大于预设检修阈值的次数为P1；当GX大于预设检修阈值时，获取GX与预设检修阈值的差值并进行求和得到超检总值GZ；利用公式CJ=P1×a3+GZ×a4计算得到超检系数CJ，其中a3、a4均为比例因子；

将最近一次检修结束时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT，利用公式GL=(G1×d3+CJ×d4)×HT计算得到对应测点区域的检修系数GL，其中d3、d4为系数因子；所述检修评估模块用于将各个测点区域的检修系数GL打上时间戳并存储至云平台。

进一步地，一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法，包括如下步骤：

步骤一：将阵列式位移计沿标示好的安装线路，测量好尺寸，先固定顶拱位置，再分别向左右侧沿岩壁顺序依次安装完成；E点为拱顶位置；

步骤二：通过监测节点监测隧道各个测点区域的变形信息，所述变形信息包括收敛值和沉降值；具体为：

B，C，D，F，G，H为测点位置，隧道的收敛值就是B点到H点的距离值，C点到G点的距离值，D点到F点的距离值；拱顶沉降是E点到DF直线的高度值，E点到BH直线的高度值，E点到CG直线的高度值；E，B，C，D，F，G，H为三维坐标值，根据坐标值求出收敛值和沉降值；

步骤三：监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，计算得到沉降偏离值PL；确定各个测点区域是否存在沉降威胁；

步骤四：若PL大于预设偏离阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号；监测中心接收到预警信号后控制报警模块发出警报，并获取对应的测点区域位置生成沉降检修任务上传至运维管理模块；

步骤五：接收到沉降检修任务后，运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级，并根据威胁等级辅助制定检修消缺策略，分配对应的工程人员对隧道进行检修加固。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中监测节点用于监测隧道各个测点区域的变形信息，并将监测到的变形信息发送至监测中心；监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，计算得到对应测点区域的沉降偏离值PL，确定各个测点区域是否存在沉降威胁；从而分配对应的工程人员对隧道进行检修加固，维护隧道安全；

2、本发明中检修评估模块用于根据数据库存储的历史沉降检修信息进行检修系数GL评估；接收到沉降检修任务后，运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据，并结合检修系数GL进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级；并根据威胁等级辅助制定检修消缺策略，有效提高检修效率，消弭隧道沉降隐患；实现资源分配利用最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统的系统框图。

图2为本发明一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，包括监测节点、监测中心、沉降分析模块、报警模块、运维管理模块、检修记录模块、数据库、检修评估模块以及云平台；

监测节点为带有阵列式位移计的ZigBee无线传感网络节点，在隧道的各个测点区域呈阵列分布；具体分布步骤为：

将阵列式位移计沿标示好的安装线路，测量好尺寸，先固定顶拱位置，再分别向左右侧沿岩壁顺序依次安装完成，采用带膨胀螺丝的抱箍固定在围岩表面，安装两个抱箍固定，固定点选择在每节两端，E点为拱顶位置；

监测节点用于监测隧道各个测点区域的变形信息，并将监测到的变形信息发送至监测中心；所述变形信息包括收敛值和沉降值；其中，B，C，D，F，G，H为测点位置，隧道的收敛值就是B点到H点的距离值，C点到G点的距离值，D点到F点的距离值；拱顶沉降是E点到DF直线的高度值，E点到BH直线的高度值，E点到CG直线的高度值；E，B，C，D，F，G，H为三维坐标值，根据坐标值可以求出收敛值和沉降值；具体为：

通过加速度计测量重力加速度在不同的轴向上的数据，从而反应出对应轴与重力方向的角度；通过角度变化从而计算对应每节长度的位移量；

每一段放置有一个加速度传感器，测得对应的节点加速度值；则可计算出对应轴与重力方向夹角为θ；根据计算原理，则单节计算公式为：d=L×Sinθ_i

累加每节位移量，则某时刻从端点至第i节累加变形为：

；式中：d表示为三维轴线中（X、Y、Z）单节相对基准线的变形值；L为单节长度；θ为单节对应轴与重力方向夹角；Di为某时刻从端点至第i节的累加位移；

本发明中阵列式位移计主要是由mems加速度传感器组成，由mems加速度传感器组装构成，从而实现对目标物三维形变测量。阵列位移计通过测量加速度计在不同的轴向上的加速度变化量来反应对应轴向与重力方向的角度变化量，通过角度的变化量推算相应节点的位移变化量。阵列位移计利用姿态变换技术、温度补偿技术、核心迭代算法模型技术等技术，实现对监测物体 X、Y、Z 三维变形量的实时在线监测。通过每节传感器的坐标通过三角函数关系换算可以得到隧道的收敛和拱顶的沉降；本发明使用阵列式位移计对隧道收敛、拱顶沉降实现实现自动化监测及预警；

监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，确定各个测点区域是否存在沉降威胁；其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据；

沉降分析模块的具体分析步骤为：

获取某个测点区域监测到的变形信息，将对应的收敛值和沉降值依次标记为XLn和XKn；若XLn≥预设收敛阈值或XKn≥预设沉降阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号；

若不存在XLn≥预设收敛阈值或XKn≥预设沉降阈值，则利用公式BXn=XLn×g1+XKn×g2计算得到变形系数BXn，其中g1、g2为预设系数；

取BXn及BXn前X1组变形系数的值，得到区间变形信息组；其中X1为预设值；按照标准差计算公式计算得到区间变形信息组的标准差µ；若µ≥预设标准差阈值，则按照偏离值计算公式得到对应测点区域的沉降偏离值PL；其中，沉降偏离值计算公式为：

；其中A1、A2为预设补偿系数；将沉降偏离值PL与预设偏离阈值相比较，若PL大于预设偏离阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号；

沉降分析模块用于将预警信号上传至监测中心，监测中心接收到预警信号后控制报警模块发出警报，并获取对应的测点区域位置生成沉降检修任务上传至运维管理模块；运维管理模块接收到沉降检修任务后分配对应的工程人员对隧道进行检修加固；

在本实施例中，运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级，并根据威胁等级辅助制定检修消缺策略；提高检修效率，具体分析步骤为：

当接收到沉降检修任务后，获取对应测点区域的潜在威胁关联数据；潜在威胁关联数据包括交通流量、温度以及风力信息；

将对应测点区域的交通流量、温度以及风力信息依次标记为W1、W2以及W3；利用公式QZ=(W1×b1)+|W2-U0|×b2+W3×b3计算得到潜在关联因子QZ，其中b1、b2、b3均为系数因子，U0为预设温度阈值；

自动从云平台中调取测点区域的检修系数GL，利用公式WX=QZ×b4+GL×b5计算得到对应测点区域的威胁等级WX，其中b4、b5均为系数因子；根据威胁等级WX制定相应检修消缺策略，具体为：

数据库存储有威胁等级范围与检修消缺策略的映射关系表；其中威胁等级WX越大，则对应检修消缺策略等级越高，即投入的检修消缺资源的规格数量越多，筹措的时限越短；有效提高检修效率，消弭隧道沉降隐患；实现资源分配利用最大化；

检修记录模块用于记录隧道各个测点区域的历史沉降检修信息并将历史沉降检修信息存储至数据库；历史沉降检修信息包括检修开始时刻、检修结束时刻、检修等级以及对应的检修区域；检修等级由工程人员根据检修加固过程中投入的人力物力资源进行评估；其中投入的人力物力资源越多，则检修等级越高；

检修评估模块与数据库相连接，用于根据数据库存储的历史沉降检修信息进行检修系数GL评估，具体评估过程如下：

在预设时间内，采集同一测点区域的历史沉降检修信息；

统计对应测点区域的检修加固次数为G1；将每次检修的检修时长标记为T1，将对应的检修等级标记为D1，利用公式GX=T1×d1+D1×d2计算得到检修值GX，其中d1、d2均为系数因子；

将检修值GX与预设检修阈值相比较，统计GX大于预设检修阈值的次数为P1；当GX大于预设检修阈值时，获取GX与预设检修阈值的差值并进行求和得到超检总值GZ；利用公式CJ=P1×a3+GZ×a4计算得到超检系数CJ，其中a3、a4均为比例因子；

将最近一次检修结束时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT，将检修加固次数、超检系数以及缓冲时长进行归一化处理并取其数值，利用公式GL=(G1×d3+CJ×d4)×HT计算得到对应测点区域的检修系数GL，其中d3、d4为系数因子；检修评估模块用于将各个测点区域的检修系数GL打上时间戳并存储至云平台；

一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法，包括如下步骤：

步骤一：将阵列式位移计沿标示好的安装线路，测量好尺寸，先固定顶拱位置，再分别向左右侧沿岩壁顺序依次安装完成；E点为拱顶位置；

步骤二：通过监测节点监测隧道各个测点区域的变形信息，所述变形信息包括收敛值和沉降值；具体为：

C，C，D，F，G，H为测点位置，隧道的收敛值就是B点到H点的距离值，C点到G点的距离值，D点到F点的距离值；拱顶沉降是E点到DF直线的高度值，E点到BH直线的高度值，E点到CG直线的高度值；E，B，C，D，F，G，H为三维坐标值，根据坐标值求出收敛值和沉降值；

步骤三：监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，计算得到沉降偏离值PL；确定各个测点区域是否存在沉降威胁；

步骤四：若PL大于预设偏离阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号；监测中心接收到预警信号后控制报警模块发出警报，并获取对应的测点区域位置生成沉降检修任务上传至运维管理模块；

步骤五：接收到沉降检修任务后，运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级，并根据威胁等级辅助制定检修消缺策略，分配对应的工程人员对隧道进行检修加固。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：

一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法及系统，在工作时，监测节点用于监测隧道各个测点区域的变形信息，并将监测到的变形信息发送至监测中心；监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，计算得到对应测点区域的沉降偏离值PL，确定各个测点区域是否存在沉降威胁；从而分配对应的工程人员对隧道进行检修加固，维护隧道安全；

检修评估模块用于根据数据库存储的历史沉降检修信息进行检修系数GL评估；接收到沉降检修任务后，运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据，并结合检修系数GL进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级；并根据威胁等级辅助制定检修消缺策略，从而分配对应的工程人员对隧道进行检修加固，有效提高检修效率，消弭隧道沉降隐患；实现资源分配利用最大化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，包括监测节点、监测中心、沉降分析模块、运维管理模块、检修记录模块、数据库、检修评估模块以及云平台；

监测节点用于监测大坝各个测点区域的变形信息，并将变形信息发送至监测中心；所述变形信息包括收敛值和沉降值；

所述监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，确定各个测点区域是否存在沉降威胁；其中预处理表现为剔除明显错误或无用的数据；

当接收到沉降检修任务后，所述运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级WX，并根据威胁等级WX辅助制定检修消缺策略；具体分析步骤为：

获取对应测点区域的潜在威胁关联数据；所述潜在威胁关联数据包括交通流量、温度以及风力信息；

将对应测点区域的交通流量、温度以及风力信息依次标记为W1、W2以及W3；利用公式QZ=(W1×b1)+|W2-U0|×b2+W3×b3计算得到潜在关联因子QZ，其中b1、b2、b3均为系数因子，U0为预设温度阈值；

自动从云平台中调所述测点区域的检修系数GL，利用公式WX=QZ×b4+GL×b5计算得到该测点区域的威胁等级WX，其中b4、b5为系数因子；

根据威胁等级WX制定相应检修消缺策略，具体为：数据库存储有威胁等级范围与检修消缺策略的映射关系表。

2.根据权利要求1所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，监测节点的具体分布步骤为：

所述监测节点为带有阵列式位移计的ZigBee无线传感网络节点；将阵列式位移计沿标示好的安装线路，测量好尺寸，先固定顶拱位置，再分别向左右侧沿岩壁顺序依次安装完成，采用带膨胀螺丝的抱箍固定在围岩表面，安装两个抱箍固定，固定点选择在每节两端，E点为拱顶位置。

3.根据权利要求2所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，其中，B，C，D，F，G，H为测点位置，隧道的收敛值就是B点到H点的距离值，C点到G点的距离值，D点到F点的距离值；拱顶沉降是E点到DF直线的高度值，E点到BH直线的高度值，E点到CG直线的高度值；E，B，C，D，F，G，H为三维坐标值，根据坐标值求出收敛值和沉降值。

4.根据权利要求3所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，所述监测节点的具体监测步骤为：

通过加速度计测量重力加速度在不同的轴向上的数据，从而反应出对应轴与重力方向的角度；通过角度变化从而计算对应每节长度的位移量；

每一段放置有一个加速度传感器，测得对应的节点加速度值；则可计算出对应轴与重力方向夹角为θ；根据计算原理，则单节计算公式为：d=L×Sinθ_i

累加每节位移量，则某时刻从端点至第i节累加变形为：

；式中：d表示为三维轴线中（X、Y、Z）单节相对基准线的变形值；L为单节长度；θ为单节对应轴与重力方向夹角；Di为某时刻从端点至第i节的累加位移。

5.根据权利要求3所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，所述沉降分析模块的具体分析步骤为：

获取某个测点区域监测到的变形信息，将对应的收敛值和沉降值依次标记为XLn和XKn；若XLn≥预设收敛阈值或XKn≥预设沉降阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号；

若不存在XLn≥预设收敛阈值或XKn≥预设沉降阈值，则利用公式BXn=XLn×g1+XKn×g2计算得到变形系数BXn，其中g1、g2为预设系数；

取BXn及BXn前X1组变形系数的值，得到区间变形信息组；其中X1为预设值；按照标准差计算公式计算得到区间变形信息组的标准差µ；若µ≥预设标准差阈值，则按照偏离值计算公式得到对应测点区域的沉降偏离值PL；其中，沉降偏离值计算公式为：

其中A1、A2为预设补偿系数；将沉降偏离值PL与预设偏离阈值相比较，若PL大于预设偏离阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号。

6.根据权利要求5所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，所述沉降分析模块用于将预警信号上传至监测中心，所述监测中心接收到预警信号后控制报警模块发出警报，并获取对应的测点区域位置生成沉降检修任务上传至运维管理模块。

7.根据权利要求1所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，所述检修记录模块用于记录大坝各个测点区域的历史沉降检修信息并存储至数据库；所述历史沉降检修信息包括检修开始时刻、检修结束时刻、检修等级以及对应的检修区域；所述检修等级由工程人员根据检修加固过程中投入的人力物力资源进行评估。

8.根据权利要求7所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，所述检修评估模块用于根据数据库存储的历史沉降检修信息进行检修系数GL评估，具体评估过程如下：

在预设时间内，采集同一测点区域的历史沉降检修信息；

统计对应测点区域的检修加固次数为G1；将每次检修的检修时长标记为T1，将对应的检修等级标记为D1，利用公式GX=T1×d1+D1×d2计算得到检修值GX，其中d1、d2均为系数因子；

将检修值GX与预设检修阈值相比较，统计GX大于预设检修阈值的次数为P1；当GX大于预设检修阈值时，获取GX与预设检修阈值的差值并进行求和得到超检总值GZ；利用公式CJ=P1×a3+GZ×a4计算得到超检系数CJ，其中a3、a4均为比例因子；

将最近一次检修结束时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT，利用公式GL=(G1×d3+CJ×d4)×HT计算得到对应测点区域的检修系数GL，其中d3、d4为系数因子；所述检修评估模块用于将各个测点区域的检修系数GL打上时间戳并存储至云平台。

9.一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测方法，应用于如权利要求1-8任一所述的一种用于收敛、沉降监测的阵列式位移计监测系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将阵列式位移计沿标示好的安装线路，测量好尺寸，先固定顶拱位置，再分别向左右侧沿岩壁顺序依次安装完成；E点为拱顶位置；

步骤二：通过监测节点监测隧道各个测点区域的变形信息，所述变形信息包括收敛值和沉降值；具体为：

C，D，F，G，H为测点位置，隧道的收敛值就是B点到H点的距离值，C点到G点的距离值，D点到F点的距离值；拱顶沉降是E点到DF直线的高度值，E点到BH直线的高度值，E点到CG直线的高度值；E，B，C，D，F，G，H为三维坐标值，根据坐标值求出收敛值和沉降值；

步骤三：监测中心用于对当前变形信息进行预处理，并将预处理后的变形信息传输至沉降分析模块进行安全性分析，计算得到沉降偏离值PL；确定各个测点区域是否存在沉降威胁；

步骤四：若PL大于预设偏离阈值，则判定存在沉降威胁，生成预警信号；监测中心接收到预警信号后控制报警模块发出警报，并获取对应的测点区域位置生成沉降检修任务上传至运维管理模块；

步骤五：接收到沉降检修任务后，运维管理模块用于调取对应测点区域的潜在威胁关联数据进行融合分析，智能评估对应测点区域的威胁等级，并根据威胁等级辅助制定检修消缺策略，分配对应的工程人员对隧道进行检修加固。

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