CN117786822B - 一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，涉及盾构隧道应急的防水处理管理技术领域，该一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统通过设置数据获取模块、数据适配模块、数据分析模块、预警模块、数据库模块、显示模块，本发明实现了针对具体的水位高度、水压、水渗透量和水流速方面进行细致的具体化分析，通过分析得到了盾构隧道内部渗水符合系数，能够为盾构隧道在防水处理提供科学性和合理性的支撑基础，不仅使评判的精准度得到提升，且在实际应用过程中减少了盾构隧道内部渗水的安全隐患，进而避免地下交通无法通行的情况，同时，在一定程度上减少了因监测处理不到位而导致的盾构隧道内部渗水发生率。
Description
技术领域
本发明涉及盾构隧道应急的防水处理管理技术领域，具体为一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统。
背景技术
国内外已建成大量盾构隧道、地铁,逐步形成了较成熟的结构设计计算理论与工程实践体系，但是在隧道及地下工程的防水方面认识则相对落后。地铁不可避免地要经过含水量较高的地层，所以必将受到地下水的有害作用,如果没有可靠的防水处理措施，地下水就会侵入隧道，影响其内部结构与附属管线，乃至危害到地铁的运营和降低隧道使用寿命。
目前，现有技术，该技术通过建立盾构隧道渗漏水风险评估模型，结合动态推理和诊断，能够更准确地预测和评估盾构隧道渗漏水的风险，并为风险管理提供实时决策支持工具。这对于盾构隧道的安全运营和风险控制具有重要意义，实现最大程度上拟合实际盾构隧道运营期渗漏水病害的发生发展机理，从而获得更加准确的风险评价结果，作为风险管理实时决策支持工具。
例如公开号为：CN111401653A公开的一种隧道渗漏水风险空间相依性预测方法及预测系统，通过分析渗漏水致险机理，构建影响盾构隧道渗漏水的风险指标体系；模型设计：包括PCBN模型贝叶斯网络结构设计、风险指标最优边缘分布识别和拟合；模型验证：模型运用，包括渗漏水风险评价和风险指标的相关性分析，实现最大程度上拟合实际盾构隧道运营期渗漏水病害的发生发展机理。
但是针对盾构隧道在防水处理方面还需要一些优化，具体体现为：(1)盾构隧道的防水处理往往依靠专门人员进行实地监测处理，人工监测处理还会存在周期长、成本高和效率低下等弊端，不仅不易于盾构隧道的防水处理，同时，在一定程度上增加了因监测处理不到位而导致的盾构隧道内部渗水发生率，进而在后续地铁的运营和隧道的使用带来不便。
(2)现有盾构隧道在防水处理方面，较为匮乏针对水位高度、水压、水渗透量和水流速方面进行细致的具体化分析，导致分析考虑的维度较为单一局限，无法为盾构隧道在防水处理提供科学性和合理性的支撑基础，不仅使评判的精准度降低，且导致在实际应用过程中增加了盾构隧道内部渗水的安全隐患，影响地下交通的正常运行。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，解决了上述背景技术中涉及的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，包括以下步骤：数据获取模块、数据适配模块、数据分析模块、预警模块、数据库模块、显示模块；所述数据获取模块用于获取盾构隧道内部水位高度h、水压p、水渗透量Q、水流速V；所述数据适配模块用于依据盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速，进而匹配得到盾构隧道内部水位适配高度h适、适配水压p适、水适配渗透量Q适、水适配流速V适；所述数据分析模块用于依据盾构隧道内部水位适配高度，估算盾构隧道内部水位高度异常指数依据盾构隧道内部水位适配高度、适配水压，估算盾构隧道内部水压异常指数/>依据盾构隧道内部水适配渗透量，估算盾构隧道内部水渗透量异常指数/>依据盾构隧道内部水适配流速，估算盾构隧道内部水流速异常指数/>依据盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数，估算盾构隧道内部水通量异常指数ε估；所述预警模块用于依据盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，估算盾构隧道内部渗水符合指数ηb 估，若盾构隧道内部渗水符合指数的评估值高于盾构隧道内部渗水符合指数的阈值，及时的发出警报；所述数据库模块用于存储盾构隧道内部水位适配高度、适配水压、水适配渗透量、水适配流速；所述显示模块用于对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示。
进一步地，所述数据获取模块用于获取盾构隧道内部水位高度h、水压p、水渗透量Q、水流速V，具体过程如下：数据获取模块通过Zigbee与盾构隧道中水位传感器、水压传感器、渗透量传感器和流速传感器进行通信连接，并实时获取盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速。
进一步地，所述数据适配模块用于依据盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速，进而匹配得到盾构隧道内部水位适配高度h适、适配水压p适、水适配渗透量Q适、水适配流速V适，具体过程如下：将获取的盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速与数据库中存储的盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速进行匹配，得到盾构隧道内部水位适配高度、适配水压、水适配渗透量、水适配流速。
进一步地，所述依据盾构隧道内部水位适配高度，估算盾构隧道内部水位高度异常指数的计算公式如下：/>表示周期性获取盾构隧道内部水位高度的次数，/>表示盾构隧道内部水位高度异常指数的估计值，h适表示盾构隧道内部水位适配高度，hi表示每次获取的盾构隧道内部水位高度，/>表示水位高度对应的修正补偿因子。
进一步地，所述依据盾构隧道内部水位适配高度、适配水压，估算盾构隧道内部水压异常指数的计算公式如下：表示周期性获取盾构隧道内部水压的次数，/>表示盾构隧道内部水压异常指数的估计值，p适表示盾构隧道内部适配水压，pj表示每次获取的盾构隧道内部水压，σ表示水压对应的修正补偿因子，e表示自然数，ω1表示盾构隧道内部水位高度异常指数对应的盾构隧道内部水压异常指数的权重因子。
进一步地，所述依据盾构隧道内部水适配渗透量，估算盾构隧道内部水渗透量异常指数的计算公式如下：/>表示周期性获取盾构隧道内部水渗透量的次数，/>表示盾构隧道内部水渗透量异常指数的估计值，Q适表示盾构隧道内部水适配渗透量，Qk表示每次获取的盾构隧道内部水渗透量，τ表示水渗透量对应的修正补偿因子,e表示自然数。
进一步地，所述依据盾构隧道内部水适配流速，估算盾构隧道内部水流速异常指数的计算公式如下：/>a＝1,2,...,n，表示周期性获取盾构隧道内部水渗透量的次数，/>表示盾构隧道内部水流速异常指数的估计值，V适表示盾构隧道内部水适配流速，Va表示每次获取的盾构隧道内部水流速，υ表示水流速对应的修正补偿因子,e表示自然数。
进一步地，所述依据盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数，估算盾构隧道内部水通量异常指数ε估的计算公式如下：表示周期性获取盾构隧道内部水通量异常指数的次数，ε估表示盾构隧道内部水通量异常指数的估计值，φ1,φ2分别表示盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数对应盾构隧道内部水通量异常指数的权重因子，ω表示水通量对应的修正补偿因子，e表示自然数。
进一步地，所述依据盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，估算盾构隧道内部渗水符合指数的计算公式如下：b＝1,2,...,n，表示周期性获取盾构隧道内部渗水符合指数的次数，/>表示盾构隧道内部渗水符合指数的估计值，e表示自然数，μ1,μ2,μ3,μ4,μ5分别表示盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，对应盾构隧道内部渗水符合指数的权重因子。
进一步地，所述显示模块用于对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示，具体过程如下：显示模块依据预警信息，通过数据分析模块所获得的盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数,与盾构隧道内部水位高度异常指数阈值、盾构隧道内部水压异常指数阈值、盾构隧道内部水渗透量异常指数阈值、盾构隧道内部水流速异常指数阈值、盾构隧道内部水通量异常指数阈值进行差值计算，分别获得盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值，对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示。
本发明具有以下有益效果：
(1)、该一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，对盾构隧道进行渗水预警和显示，有力弥补了人工测试存在周期长、成本高和效率低下等弊端，不仅易于对盾构隧道的监测和处理，同时，在一定程度上减少了因监测处理不到位而导致的盾构隧道内部渗水发生率。
(2)、该一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，本发明通过设置数据分析模块和预警模块，并分别计算水位高度、水压、水渗透量和水流速异常指数，以及盾构隧道内部渗水符合系数实现了针对具体的水位高度、水压、水渗透量和水流速方面进行细致的具体化分析，通过分析得到了盾构隧道内部渗水符合系数，能够为盾构隧道在防水处理提供科学性和合理性的支撑基础，不仅使评判的精准度得到提升，且在实际应用过程中减少了盾构隧道内部渗水的安全隐患，进而避免地下交通无法通行的情况。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统流程图。
图2为本发明评估盾构隧道内部水位高度异常指数流程图。
图3为本发明评估盾构隧道内部水压异常指数流程图。
图4为本发明评估盾构隧道内部水渗透量异常指数流程图。
图5为本发明评估盾构隧道内部水流速异常指数流程图。
图6为本发明评估盾构隧道内部水通量异常指数流程图。
图7为本发明评估盾构隧道内部渗水符合系数流程图。
具体实施方式
本申请实施例通过一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，实现了盾构隧道防水的问题。
本申请实施例中的问题，总体思路如下：
一种基于大数据的建筑选材设计系统的设计思路遵循以下步骤：
获取盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速，进而匹配得到盾构隧道内部水位适配高度、适配水压、水适配渗透量、水适配流速。
依据盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水适配流速，估算盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数。
依据盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，估算盾构隧道内部渗水符合指数，及时的发出警报最后对盾构隧道内部水位高度差值、盾构隧道内部水压差值、盾构隧道内部水渗透量差值、盾构隧道内部水流速差值、盾构隧道内部水通量差值的数据进行显示。
请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，包括以下步骤：数据获取模块、数据适配模块、数据分析模块、预警模块、数据库模块、显示模块。
数据获取模块用于获取盾构隧道内部水位高度h、水压p、水渗透量Q、水流速V。
数据获取模块用于获取盾构隧道内部水位高度h、水压p、水渗透量Q、水流速V，具体过程如下：数据获取模块通过Zigbee与盾构隧道中水位传感器、水压传感器、渗透量传感器和流速传感器进行通信连接，并实时获取盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速。
本实施方案中，通过实时获取盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速，可以实时监测水情变化，这有助于及早发现水压异常增加、渗透量增大或水位上升等问题，并及时采取措施应对，从而提高盾构隧道的防水能力。
数据适配模块用于依据盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速，进而匹配得到盾构隧道内部水位适配高度h适、适配水压p适、水适配渗透量Q适、水适配流速V适。
具体地，数据适配模块用于依据盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速，进而匹配得到盾构隧道内部水位适配高度h适、适配水压p适、水适配渗透量Q适、水适配流速V适，具体过程如下：将获取的盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速与数据库中存储的盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速进行匹配，得到盾构隧道内部水位适配高度、适配水压、水适配渗透量、水适配流速。
本实施方案中，通过将获取的盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速与适配数据匹配，可以确定防水措施、预警问题、优化设计和施工方案，并作为管理数据参考和分析，从而提高盾构隧道的防水效果和管理水平。
数据分析模块用于依据盾构隧道内部水位适配高度，估算盾构隧道内部水位高度异常指数依据盾构隧道内部水位适配高度、适配水压，估算盾构隧道内部水压异常指数/>依据盾构隧道内部水适配渗透量，估算盾构隧道内部水渗透量异常指数/>依据盾构隧道内部水适配流速，估算盾构隧道内部水流速异常指数/>依据盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数，估算盾构隧道内部水通量异常指数ε估
具体地，参照图2所示，依据盾构隧道内部水位适配高度，估算盾构隧道内部水位高度异常指数的计算公式如下：/>表示周期性获取盾构隧道内部水位高度的次数，/>表示盾构隧道内部水位高度异常指数的估计值，h适表示盾构隧道内部水位适配高度，hi表示每次获取的盾构隧道内部水位高度，表示水位高度对应的修正补偿因子。
本实施方案中，计算公式中的修正补偿因子能够反映每次获取的盾构隧道内部水位高度与适配数据的差异，通过分析修正补偿因子的大小，可以了解到具体的修正幅度，为防水措施的调整和优化提供依据；通过估算盾构隧道内部水位高度异常指数，可以实时预警水位异常、提供修正补偿因子、监测水位变化趋势，从而有效解决盾构隧道防水问题，提升防水能力和管理水平。
具体地，参照图3所示，所述依据盾构隧道内部水位适配高度、适配水压，估算盾构隧道内部水压异常指数的计算公式如下：表示周期性获取盾构隧道内部水压的次数，/>表示盾构隧道内部水压异常指数的估计值，p适表示盾构隧道内部适配水压，pj表示每次获取的盾构隧道内部水压，σ表示水压对应的修正补偿因子，e表示自然数，ω1表示盾构隧道内部水位高度异常指数对应的盾构隧道内部水压异常指数的权重因子。
本实施方案中，通过计算盾构隧道内部水压异常指数，可以实时监测水压的变化情况，一旦异常指数超过设定的阈值，就能提前发现水压异常，及时采取措施进行修复或加固，从而有效避免因水压异常导致的安全隐患，并且通过估算盾构隧道内部水压异常指数，可以及时探测水压异常，提供适配值和修正补偿因子，考虑水位异常的影响，从而有效解决盾构隧道防水问题，提升防水能力和管理水平。
具体地，参照图4所示，所述依据盾构隧道内部水适配渗透量，估算盾构隧道内部水渗透量异常指数的计算公式如下：表示周期性获取盾构隧道内部水渗透量的次数，/>表示盾构隧道内部水渗透量异常指数的估计值，Q适表示盾构隧道内部水适配渗透量，Qk表示每次获取的盾构隧道内部水渗透量，τ表示水渗透量对应的修正补偿因子,e表示自然数。
本实施方案中，公式中的水渗透量适配值表示盾构隧道内部的合理水渗透量范围，而修正补偿因子则反映了每次获取的盾构隧道内部水渗透量与适配值之间的差异，通过分析修正补偿因子的大小，可以了解实际水渗透量与理论水渗透量的偏差情况，为调整防水措施提供依据通过盾构隧道内部水渗透量异常指数的估计值，可以对水渗透量异常进行评估，根据异常指数的变化趋势，可以判断水渗透量是否逐渐增大或减小，从而及时采取相应的防水工程或维护措施。
具体地，参照图5所示，依据盾构隧道内部水适配流速，估算盾构隧道内部水流速异常指数的计算公式如下：/>表示周期性获取盾构隧道内部水渗透量的次数，/>表示盾构隧道内部水流速异常指数的估计值，V适表示盾构隧道内部水适配流速，Va表示每次获取的盾构隧道内部水流速，υ表示水流速对应的修正补偿因子,e表示自然数。
本实施方案中，公式中的水流速适配值表示盾构隧道内部的合理水流速范围，而修正补偿因子则反映了每次获取的盾构隧道内部水流速与适配值之间的差异，通过分析修正补偿因子的大小，可以了解实际水流速与理论水流速的偏差情况，为调整防水措施提供依据通过盾构隧道内部水流速异常指数的估计值，可以对水流速异常进行评估；根据异常指数的变化趋势，可以判断水流速是否逐渐增大或减小，从而及时采取相应的防水工程或维护措施。
具体地，参照图6所示，依据盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数，估算盾构隧道内部水通量异常指数ε估的计算公式如下：表示周期性获取盾构隧道内部水通量异常指数的次数，ε估表示盾构隧道内部水通量异常指数的估计值，φ1,φ2分别表示盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数对应盾构隧道内部水通量异常指数的权重因子，ω表示水通量对应的修正补偿因子，e表示自然数。
本实施方案中，通过对盾构隧道内部水通量异常指数的监测和分析，可以帮助优化防水设计方案和加强防水管理，根据实际情况调整和改进防水材料、施工工艺和监测手段，提高盾构隧道的抗渗性能和持久性，减少水灾风险，使用盾构隧道内部水渗透量异常指数和水流速异常指数来估算盾构隧道内部水通量异常指数，可以提供早期预警和定量评估水通量异常情况，对于盾构隧道防水具有指导作用，减轻可能造成的损失和安全风险。
预警模块用于依据盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，估算盾构隧道内部渗水符合指数若盾构隧道内部渗水符合指数的评估值高于盾构隧道内部渗水符合指数的阈值，及时的发出警报。
具体地，参照图7所示，依据盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，估算盾构隧道内部渗水符合指数的计算公式如下：表示周期性获取盾构隧道内部渗水符合指数的次数，/>表示盾构隧道内部渗水符合指数的估计值，e表示自然数，μ1,μ2,μ3,μ4,μ5分别表示盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，对应盾构隧道内部渗水符合指数的权重因子。
本实施方案中，公式中的盾构隧道内部渗水符合指数表示盾构隧道内部渗水情况的综合评价值，而权重因子则反映了各个参数对盾构隧道内部渗水的相对重要程度，通过分析权重因子的大小，可以在实际防水工程中针对不同的渗水因素采取不同的防水策略；通过估算盾构隧道内部渗水符合指数，可以综合评估水位高度、水压、水渗透量、水流速对盾构隧道内部渗水影响的程度，提供符合指数和权重因子，评估盾构隧道的渗水情况，这将有助于及时采取措施控制渗水问题，保证盾构隧道的安全运行。
数据库模块用于存储盾构隧道内部水位适配高度、适配水压、水适配渗透量、水适配流速。
显示模块用于对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示。
具体的，显示模块用于对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示，具体过程如下：显示模块依据预警信息，通过数据分析模块所获得的盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数,与盾构隧道内部水位高度异常指数阈值、盾构隧道内部水压异常指数阈值、盾构隧道内部水渗透量异常指数阈值、盾构隧道内部水流速异常指数阈值、盾构隧道内部水通量异常指数阈值进行差值计算，分别获得盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值，对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示。
本实施方案中，通过显示模块对盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速等数据进行实时监测和管理。当数据超出预设的异常指数阈值时，显示模块能够及时发现并标识异常数据，提醒相关人员关注，并采取相应的措施。
综上，本申请至少具有以下效果：
通过一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，可以避免过度依赖人工进行监测处理，能够为盾构隧道在防水处理提供科学性和合理性的支撑基础，不仅使评判的精准度得到提升，且在实际应用过程中减少了盾构隧道内部渗水的安全隐患同时，在一定程度上减少了因监测处理不到位而导致的盾构隧道内部渗水发生率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的系统、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于，包括：数据获取模块、数据适配模块、数据分析模块、预警模块、数据库模块、显示模块；
所述数据获取模块用于获取盾构隧道内部水位高度h、水压p、水渗透量Q、水流速V；
所述数据适配模块用于依据盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速，进而匹配得到盾构隧道内部水位适配高度h适、适配水压p适、水适配渗透量Q适、水适配流速V适；
所述数据分析模块用于依据盾构隧道内部水位适配高度，估算盾构隧道内部水位高度异常指数依据盾构隧道内部水位适配高度、适配水压，估算盾构隧道内部水压异常指数/>依据盾构隧道内部水适配渗透量，估算盾构隧道内部水渗透量异常指数/>依据盾构隧道内部水适配流速，估算盾构隧道内部水流速异常指数/>依据盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数，估算盾构隧道内部水通量异常指数ε估；
所述预警模块用于依据盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，估算盾构隧道内部渗水符合指数若盾构隧道内部渗水符合指数的评估值高于盾构隧道内部渗水符合指数的阈值，及时的发出警报；
所述数据库模块用于存储盾构隧道内部水位适配高度、适配水压、水适配渗透量、水适配流速；
所述显示模块用于对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示。
2.根据权利要求1所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述数据获取模块用于获取盾构隧道内部水位高度h、水压p、水渗透量Q、水流速V，具体过程如下：
数据获取模块通过Zigbee与盾构隧道中水位传感器、水压传感器、渗透量传感器和流速传感器进行通信连接，并实时获取盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速。
3.根据权利要求2所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述数据适配模块用于依据盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速，进而匹配得到盾构隧道内部水位适配高度h适、适配水压p适、水适配渗透量Q适、水适配流速V适，具体过程如下：
将获取的盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速与数据库中存储的盾构隧道内部水位高度、水压、水渗透量、水流速进行匹配，得到盾构隧道内部水位适配高度、适配水压、水适配渗透量、水适配流速。
4.根据权利要求3所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述依据盾构隧道内部水位适配高度，估算盾构隧道内部水位高度异常指数的计算公式如下：
i＝1,2,...,n，表示周期性获取盾构隧道内部水位高度的次数，表示盾构隧道内部水位高度异常指数的估计值，h适表示盾构隧道内部水位适配高度，hi表示每次获取的盾构隧道内部水位高度，/>表示水位高度对应的修正补偿因子。
5.根据权利要求4所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述依据盾构隧道内部水位适配高度、适配水压，估算盾构隧道内部水压异常指数的计算公式如下：
j＝1,2,...,n，表示周期性获取盾构隧道内部水压的次数，表示盾构隧道内部水压异常指数的估计值，p适表示盾构隧道内部适配水压，pj表示每次获取的盾构隧道内部水压，σ表示水压对应的修正补偿因子，e表示自然数，ω1表示盾构隧道内部水位高度异常指数对应的盾构隧道内部水压异常指数的权重因子。
6.根据权利要求5所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述依据盾构隧道内部水适配渗透量，估算盾构隧道内部水渗透量异常指数的计算公式如下：
k＝1,2,...,n，表示周期性获取盾构隧道内部水渗透量的次数，表示盾构隧道内部水渗透量异常指数的估计值，Q适表示盾构隧道内部水适配渗透量，Qk表示每次获取的盾构隧道内部水渗透量，τ表示水渗透量对应的修正补偿因子,e表示自然数。
7.根据权利要6所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述依据盾构隧道内部水适配流速，估算盾构隧道内部水流速异常指数的计算公式如下：
a＝1,2,...,n，表示周期性获取盾构隧道内部水渗透量的次数，表示盾构隧道内部水流速异常指数的估计值，V适表示盾构隧道内部水适配流速，Va表示每次获取的盾构隧道内部水流速，υ表示水流速对应的修正补偿因子,e表示自然数。
8.根据权利要求7所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述依据盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数，估算盾构隧道内部水通量异常指数ε估的计算公式如下：
z＝1,2,...,n，表示周期性获取盾构隧道内部水通量异常指数的次数，ε估表示盾构隧道内部水通量异常指数的估计值，φ1,φ2分别表示盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数对应盾构隧道内部水通量异常指数的权重因子，ω表示水通量对应的修正补偿因子，e表示自然数。
9.根据权利要求8所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述依据盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，估算盾构隧道内部渗水符合指数的计算公式如下：
b＝1,2,...,n，表示周期性获取盾构隧道内部渗水符合指数的次数，表示盾构隧道内部渗水符合指数的估计值，e表示自然数，μ1,μ2,μ3,μ4,μ5分别表示盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数，对应盾构隧道内部渗水符合指数的权重因子。
10.根据权利要求9所述的一种适用于盾构隧道应急的防水处理管理系统，其特征在于：所述显示模块用于对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示，具体过程如下：
显示模块依据预警信息，通过数据分析模块所获得的盾构隧道内部水位高度异常指数、盾构隧道内部水压异常指数、盾构隧道内部水渗透量异常指数、盾构隧道内部水流速异常指数、盾构隧道内部水通量异常指数,与盾构隧道内部水位高度异常指数阈值、盾构隧道内部水压异常指数阈值、盾构隧道内部水渗透量异常指数阈值、盾构隧道内部水流速异常指数阈值、盾构隧道内部水通量异常指数阈值进行差值计算，分别获得盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值，对盾构隧道内部水位高度异常指数差值、盾构隧道内部水压异常指数差值、盾构隧道内部水渗透量异常指数差值、盾构隧道内部水流速异常指数差值、盾构隧道内部水通量异常指数差值进行显示。
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