(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210954632.6 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 成都诚心达交通设施有限公司 地址 610011 四川省成 都市锦江区庆云南 街69号 (72)发明人 陈盛家　 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种公路工程隧道围岩稳定性智能监测评 价分析系统 (57)摘要 本发明公开提供的一种公路工程隧道围岩 稳定性智能监测评价分析系统。 该系统包括围岩 水分监测模块、 围岩水分分析模块、 围岩混凝土 监测模块、 围岩混凝土分析模块、 围岩变形监测 模块、 围岩变形分析模块、 围岩综合分析模块、 预 警显示终端和数据库； 本发明通过对隧道围岩水 分、 隧道围岩混凝土、 隧道围岩变形进行监测分 析， 综合计算得到目标隧道对应的围岩稳定评估 系数， 有效地解决了当前对隧道围岩稳定性监测 分析还存在一定局限性的问题， 有利于提高隧道 变形、 塌方预警的及时性， 降低了隧道的危险事 故发生概率， 提高了隧道的使用效率和使用寿 命， 避免了隧道容易出现围岩受力不均的现象， 在一定程度上保障了隧道的正常使用。 权利要求书4页 说明书9页 附图1页 CN 115169982 A 2022.10.11 CN 115169982 A 1.一种公路工程隧道围岩稳定性智能监测评价分析系统， 其特征在于： 该系统包括围 岩水分监测模块、 围岩水分分析模块、 围岩混凝土监测模块、 围岩混凝土分析模块、 围岩变 形监测模块、 围岩变形分析模块、 围岩综合分析模块、 预警显示终端和数据库； 所述围岩水分监测模块， 用于对目标隧道对应的围岩水分信息进行监测； 所述围岩水分分析模块， 用于对目标隧道对应的围岩水分信息进行分析， 由此得到目 标隧道对应的围岩水分稳定 评估系数， 并记为α； 所述围岩混凝土监测模块， 用于对目标隧道对应的围岩混凝土信息进行监测， 得到目 标隧道对应的围岩混凝 土信息； 所述围岩混凝土分析模块， 用于对目标隧道对应的围岩混凝土信息进行分析， 由此得 到目标隧道对应的围岩混凝 土稳定评估系数， 并记为β； 所述围岩变形监测模块， 用于对目标隧道对应的围岩变形信息进行监测， 得到目标隧 道对应的围岩变形信息； 所述围岩变形分析模块， 用于对目标隧道对应的围岩变形信息进行分析， 由此得到目 标隧道对应的围岩形态稳定 评估系数， 并记为 χ； 所述围岩综合分析模块， 用于对围岩水分信息、 围岩混凝土信息和围岩变形信息进行 综合稳定性分析； 所述预警显示终端， 用于将目标隧道综合稳定分析过程中的对应的异常信息进行预 警， 并将预警信息发送至目标隧道对应的管理人员。 2.根据权利要求1所述的一种公路工程隧道围岩稳定性智能监测评价分析系统， 其特 征在于： 所述对目标隧道对应的围岩水分信息进行监测， 具体监测过程如下： 在目标隧道的围岩内部进行含水率检测点布设， 将若干湿度传感器分别安置在各含水 率检测点位置， 由此通过湿度传感器对目标隧道围岩中各含水率检测点进 行围岩含水率监 测； 在目标隧道的围岩内部进行孔隙水压力 检测点布设， 将若干孔隙水压计分别安置在各 孔隙水压力检测点位置， 由此通过孔隙水压计对目标隧道围岩中各孔隙水压力检测点进 行 围岩孔隙水压力监测； 并将各含水率检测点对应的围岩含水率和各孔隙水压力检测点对应的围岩孔隙水压 力作为目标隧道对应的围岩水分信息 。 3.根据权利要求2所述的一种公路工程隧道围岩稳定性智能监测评价分析系统， 其特 征在于： 所述对目标隧道对应的围岩水分信息进行分析， 具体分析 过程如下： A1、 从目标隧道对应的围岩水分信 息中提取出目标隧道围岩内部各含水率检测点对应 的含水率， 利用计算公式 计算得出目标隧道对应的围岩含水稳定评估系 数δ， 其中， i表示为目标隧道围岩内部各含水率检测点对应的编号， i＝1,2,......m， Qi′表 示为目标隧道第i个含水率检测点对应的标准围岩含水量， Qi表示为目标隧道第i个含水率 检测点对应的围岩含水量， ω表示 为围岩含水 稳定对应的修 正因子； A2、 从目标隧道对应的围岩水分信 息中提取出目标隧道围岩中各孔隙水压力检测点对权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115169982 A 2应的围岩孔隙水压力， 利用计算公式 计算得出目标隧道对应的围岩水压 力稳定评估系数ε， 其中， j表示为目标隧道围岩中各孔隙水压力检测点对应的编号， j＝1, 2,......n， Wj′表示为目标隧道第j个孔隙水压力检测点对应的标准围岩孔隙水压力， Wj表 示为目标隧道第 j个孔隙水压力检测点对应的围岩孔隙水压力,ΔW表示为设定的围岩孔隙 水压力许 可差， ξ表示 为围岩水压力稳定对应的修 正因子； A3、 基于目标隧道对应的围岩含水稳定评估系数和围岩水压力稳定评估系数， 利用计 算公式 计算得出目标隧道对应的围岩水分稳定评估系数α， 其中， b1和b 2 分别表示 为设定的目标隧道围岩含水和围岩水压力对应的影响因子， 且b1+b2＝1。 4.根据权利要求1所述的一种公路工程隧道围岩稳定性智能监测评价分析系统， 其特 征在于： 所述对目标隧道对应的围岩混凝 土信息进行监测， 具体监测过程如下： 在目标隧道的围岩外部进行混凝土厚度检测点布设,通过混凝土单面测厚仪对目标隧 道各混凝 土厚度检测点进行围岩混凝 土厚度监测； 在目标隧道的围岩外部进行混凝土湿度检测点布设,通过混凝土湿度仪对目标隧道各 混凝土湿度检测点进行围岩混凝 土湿度监测； 在目标隧道的围岩外部进行混凝土开裂处检测点布设,通过高清摄像头对目标隧道各 混凝土开裂处检测点进行围岩混凝 土开裂数目监测； 在目标隧道的围岩外部进行混凝土湿度检测点布设,通过混凝土湿度仪对目标隧道各 混凝土湿度检测点进行围岩混凝 土湿度监测； 通过裂缝深度测试仪对目标隧道各混凝 土开裂处围岩混凝 土开裂深度监测； 并将各混凝土厚度检测点对应的围岩混凝土厚度、 各混凝土湿度检测点对应的围岩混 凝土湿度、 各混凝土开裂处检测点对应的围岩混凝土开裂数目和各混凝土开裂处围岩混凝 土开裂深度作为目标隧道对应的围岩混凝 土信息。 5.根据权利要求4所述的一种公路工程隧道围岩稳定性智能监测评价分析系统， 其特 征在于： 所述对目标隧道对应的围岩混凝 土信息进行分析， 具体分析 过程如下： B1、 从目标隧道对应的围岩混凝土信息中提取出各混凝土开裂处围岩混凝土开裂深 度， 将各开裂处对应的开裂深度进行相互对比， 从中筛 选出最大开裂深度， 并记为Ymax； B2、 从目标隧道对应的围岩水分信 息中提取出目标隧道围岩中各混凝土厚度检测点对 应的围岩混凝土厚度和各混凝土湿度检测点对应的围岩混凝土湿度， 分别记为Ec和Rh， 其 中， c表示为目标隧道围岩中各混凝土厚度检测点对应的编号， c＝1,2,......q， h表 示为目 标隧道围岩中各混凝 土湿度检测点对应的编号， h＝1,2,. .....w； B3、 利用计算公式 计算得出目标隧道对应 的围岩混凝土稳定评估系数β， 其中， Ec′表示为目标隧道对应的标 准围岩混凝土厚度， Rh′表示为目标隧道对应的标准围岩混凝土潮湿度， T ′表示为目标隧道 对应的许可围岩混凝土开裂处数目， T表示为目标隧道对应的围岩混凝土开裂处数目,Y ″表 示为设定的目标隧道的围岩混凝土开裂处对应的许可开裂深度， a1、 a2、 a3和a4分别表 示为权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115169982 A 3