CN205302551U - 隧道工程的安全预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种隧道工程的安全预警系统，通过数据分析模块与预警模块相连，所述数据分析模块对隧道变形监测数据进行分析，得到分析结果，根据所述分析结果对应的预警级别，向所述预警模块发送预警请求；所述预警模块根据所述预警请求进行预警，由于本实用新型对预警级别进行分级，数据分析模块对隧道变形监测数据进行分析，根据分析结果得到对应的预警级别，预警模块根据预警级别进行预警，即在每个预警级别时，都进行预警，从而，提高预警状态反馈的及时性。

Description

隧道工程的安全预警系统

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术，尤其涉及一种隧道工程的安全预警系统。

背景技术

随着地下交通运输、网络技术等的飞速发展，在越来越多的地方需要通过隧道来解决交通、网络部署、管道铺设等问题。隧道在运营期间，由于受到地质、渗水、应力等因素的影响，隧道难免会发生开裂，隧道拱璧下压、拱顶下沉、隧底拱起等变形。为了保证隧道的安全运营，对隧道进行变形监测及预警就显得十分重要。

在变形监过程中，数据处理及精度分析存在很多困难，主要表现在变形监测的观测精度要求高、变形监测数据量大、精度指标多、数据处理复杂四方面。但随着全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem，简称：GNSS)、传感器、互联网、测量机器人、移动通信等技术的持续快速发展，使得隧道变形监测的方法也在发生着巨大的变化，基于物联网技术的现代化隧道变形监测预警系统也应运而生。

目前有很多专家学者在隧道工程安全预警方面已经做了一定的研究，主要技术方法有：对结构的容许变形进行了分析并给出限定值，从而得到报警值；分析归纳隧道工程施工对地下管线和地面建筑物的影响，找出地表最大沉降值与地下管线和地面建筑物的变形及应变关系，根据管线和建筑物的安全要求来确定地表沉降报警值；针对隧道围岩变形控制标准不明确的现象，在搜集大量收敛位移量测数据的基础上建立收敛位移量测数据库，用数理统计的方法研究隧道现场两侧收敛位移量与围岩级别和时间的关系，建立特征值安全判断准则以及位移速率安全判断准则。

然而对隧道工程施工中报警值确定和安全状态评估的研究不够完善，国内外对于工程安全预警系统标准的规范还并未统一，目前，国内的预警系统，如果需要处理的数据量过大，很难快速找到超限数据并作出应急判断，因此，预警状态反馈不及时。

实用新型内容

本实用新型提供一种隧道工程的安全预警系统，以提高预警状态反馈的及时性。

第一方面，本实用新型提供一种隧道工程的安全预警系统，包括：

数据分析模块，所述数据分析模块与预警模块相连，所述数据分析模块用于对隧道变形监测数据进行分析，得到分析结果，根据所述分析结果对应的预警级别，向所述预警模块发送预警请求；

所述预警模块，用于根据所述预警请求进行预警。

可选地，所述系统还包括：

数据获取模块，所述数据获取模块与所述数据分析模块相连，所述数据获取模块用于获取隧道变形监测数据，并向所述数据分析模块发送所述隧道变形监测数据。

可选地，所述系统还包括：

预警级别设置模块，所述预警级别设置模块与所述数据分析模块相连，所述预警级别设置模块用于设置所述数据分析模块中各预警级别对应的门限值。

可选地，所述预警级别设置模块还用于根据用户输入更新所述预警级别对应的门限值。

可选地，所述数据分析模块还用于剔除所述隧道变形监测数据中的异常数据。

可选地，所述系统还包括：

预警指示灯，所述预警指示灯与所述预警模块相连，所述预警指示灯用于根据所述预警请求中的预警级别显示所述预警级别对应的颜色。

可选地，所述系统还包括：

预警蜂鸣器，所述预警蜂鸣器与所述预警模块相连，所述预警蜂鸣器用于根据所述预警请求中的预警级别对应节奏的警笛声。

可选地，所述系统还包括：

显示器，所述显示器与所述预警模块相连，所述显示器用于显示所述预警请求中的预警级别对应的预警参数。

可选地，所述隧道变形监测数据包括各监测点的位移图以及位移数据。

本实用新型提供的隧道工程的安全预警系统，通过数据分析模块与预警模块相连，所述数据分析模块对隧道变形监测数据进行分析，得到分析结果，根据所述分析结果对应的预警级别，向所述预警模块发送预警请求；所述预警模块根据所述预警请求进行预警，由于本实用新型对预警级别进行分级，数据分析模块对隧道变形监测数据进行分析，根据分析结果得到对应的预警级别，预警模块根据预警级别进行预警，即在每个预警级别时，都进行预警，从而，提高预警状态反馈的及时性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例一的数据显示图形图；

图3为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例三的结构示意图；

图5为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例四的结构示意图；

图6为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例五的结构示意图；

图7为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例六的结构示意图；

图8为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例七的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实用新型为了提高预警状态反馈的及时性，通过对隧道工程各阶段施工时的安全状态进行评估，对施工安全预警级别进行分级，实现了自定义预警模式的工程预警，提高了预警状态反馈的及时性，达到监控和指导施工的目的，保证隧道安全运行。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的结构包括数据分析模块101和预警模块102，其中，数据分析模块101与预警模块102相连，数据分析模块101用于对隧道变形监测数据进行分析，得到分析结果，根据分析结果对应的预警级别，向预警模块发送预警请求；预警模块102用于根据预警请求进行预警。

数据分析模块对隧道变形监测数据进行分析，隧道变形监测数据包括：隧道不同方向的监测数据，如图2所示，数据分析模块对隧道变形检测数据进行分析，得到分析结果，将分析结果与各预警级别的门限值进行比较，得到预警级别，然后向预警模块发送预警请求，预警请求中包含预警级别，预警模块根据预警请求进行预警。由于本实用新型对预警级别进行分级，数据分析模块对隧道变形监测数据进行分析，根据分析结果得到对应的预警级别，预警模块根据预警级别进行预警，即在每个预警级别时，都进行预警，从而，提高预警状态反馈的及时性。

在上述实施例中，隧道变形监测数据包括各监测点的位移图以及位移数据。

在图1所示实施例的基础上，进一步地，还包括数据获取模块103，如图2所示，图3为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例二的结构示意图，其中，数据获取模块103与数据分析模块101相连，数据获取模块103用于获取隧道变形监测数据，并向数据分析模块102发送隧道变形监测数据。

其中，数据获取模块可以通过传感器、测量机器人等获取到隧道变形检测数据，对于具体地获取方式，本实用新型不作限制。

在图1或图3所示实施例的基础上，进一步地，还包括预警级别设置模块104，如图4或图5所示，图4为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例三的结构示意图，图5为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例四的结构示意图，其中，预警级别设置模块104与数据分析模块101相连，预警级别设置模块用于设置数据分析模块中各预警级别对应的门限值。

其中，预警级别设置模块还用于根据用户输入更新预警级别对应的门限值。即，每个预警级别对应地门限值可以根据实际应用进行更新，例如：考虑结构的容许变形、隧道工程施工对地下管线和地面建筑物的影响，找出地表最大沉降值与地下管线和地面建筑物的变形及应变关系、隧道现场两侧收敛位移量与围岩级别和时间的关系等确定不同的预警级别对应的门限值，使得预警级别门限值的确定更加合理。

在上述实施例中，数据分析模块101还用于剔除隧道变形监测数据中的异常数据或粗差，剔除掉的数据不参与数据处理，从而，提高数据处理结果的准确性。

在图5所示实施例的基础上，进一步地，还包括预警指示灯105，如图6所示，图6为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例五的结构示意图，其中，预警指示灯105与预警模块102相连，预警指示灯105用于根据预警请求中的预警级别显示预警级别对应的颜色。

例如：按照预警级别从低到高排列分为三个等级，一级预警指示灯显示蓝色，二级预警指示灯显示黄色，三级预警指示灯显示红色，从而，人们可以根据预警指示灯的颜色，确定当前预警的危险级别采取相应地措施。

在图5所示实施例的基础上，进一步地，还包括预警蜂鸣器106，如图7所示，图7为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例六的结构示意图，预警蜂鸣器106与预警模块102相连，预警蜂鸣器106用于根据预警请求中的预警级别对应节奏的警笛声。

由于蜂鸣器的穿透范围比较大，在工作人员不在工作台时，可以及时听到预警，以保证及时对预警进行处理。

在图5所示实施例的基础上，进一步地，还包括显示器107，如图8所示，图8为本实用新型隧道工程的安全预警系统实施例七的结构示意图，其中，显示器107与预警模块102相连，显示器用于显示预警请求中的预警级别对应的预警参数。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种隧道工程的安全预警系统，其特征在于，包括：

数据分析模块，所述数据分析模块与预警模块相连，所述数据分析模块用于对隧道变形监测数据进行分析，得到分析结果，根据所述分析结果对应的预警级别，向所述预警模块发送预警请求；

所述预警模块，用于根据所述预警请求进行预警。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

数据获取模块，所述数据获取模块与所述数据分析模块相连，所述数据获取模块用于获取隧道变形监测数据，并向所述数据分析模块发送所述隧道变形监测数据。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括：

预警级别设置模块，所述预警级别设置模块与所述数据分析模块相连，所述预警级别设置模块用于设置所述数据分析模块中各预警级别对应的门限值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述预警级别设置模块还用于根据用户输入更新所述预警级别对应的门限值。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据分析模块还用于剔除所述隧道变形监测数据中的异常数据。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：

预警指示灯，所述预警指示灯与所述预警模块相连，所述预警指示灯用于根据所述预警请求中的预警级别显示所述预警级别对应的颜色。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：

预警蜂鸣器，所述预警蜂鸣器与所述预警模块相连，所述预警蜂鸣器用于根据所述预警请求中的预警级别对应节奏的警笛声。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括：

显示器，所述显示器与所述预警模块相连，所述显示器用于显示所述预警请求中的预警级别对应的预警参数。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隧道变形监测数据包括各监测点的位移图以及位移数据。