發(fā)布時(shí)間：2020-12-14 03:59

　　近年來,隧道突水災(zāi)害事故頻發(fā),嚴(yán)重影響了隧道施工安全,并給社會生命財(cái)產(chǎn)造成了重大損失。該現(xiàn)狀表明隧道突水問題尚未能得到有效解決,因而體現(xiàn)了發(fā)展新的突水監(jiān)測方法的必要性。鑒于此,本課題通過分析現(xiàn)有隧道突水監(jiān)測方式的優(yōu)缺點(diǎn),并針對隧道突水監(jiān)測的需求,設(shè)計(jì)了一種新的基于濕度、應(yīng)變和水位多傳感器數(shù)據(jù)融合的無線突水監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的監(jiān)測方案涵蓋隧道突水的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理三個(gè)方面。具體地:在數(shù)據(jù)采集上,采用全局監(jiān)測的相對濕度傳感器和協(xié)同性局部監(jiān)測的應(yīng)變與水位傳感器,對隧道突水表征物理量進(jìn)行監(jiān)測;在數(shù)據(jù)傳輸上,采用ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò),將終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行墓?jié)點(diǎn),并由中心節(jié)點(diǎn)將匯聚數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測中心服務(wù)器;在數(shù)據(jù)處理上,采用Highcharts工具,對監(jiān)測數(shù)據(jù)繪制實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)曲線,并應(yīng)用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合分析,從而評估出隧道突水安全等級信息。該系統(tǒng)由下位機(jī)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)監(jiān)測軟件兩部分構(gòu)成。其中,下位機(jī)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)通過ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了對隧道突水表征數(shù)據(jù)的采集與傳輸功能;它主要包括終端采集節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),并基于CC2530實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的硬件單元和控... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１典型突水事故??

（ｃ）錦屏電站輔助洞突水?（ｄ）齊岳山隧道涌水??圖１－１典型突水事故??隧道工程工作環(huán)境的限制，使保證施工質(zhì)量的難易程度大大提高，隧道結(jié)構(gòu)自身??缺陷以及松軟的地質(zhì)構(gòu)造對隧道的損傷作用尤其顯著，加之大部分施工隧道缺乏必要??的監(jiān)測預(yù)警和有效的維修，國內(nèi)近些年因此而發(fā)生諸多隧道突水災(zāi)害事故，所以對隧??道突水問題的監(jiān)測變得尤為緊迫和重要。??從野三關(guān)、大瑤山等隧道突水事故可以看出，在隧道突水發(fā)生的前后，隧道的環(huán)??境參數(shù)也將發(fā)生較大變化，如地下水水壓、溫度、濁度、圍巖應(yīng)力等，因而隧道突水??可以由隧道空間的環(huán)境參數(shù)變化科學(xué)有效的反映出來。由此可見，通過對隧道環(huán)境參??數(shù)進(jìn)行長期的實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)地評估出隧道突水安全等級信息，對于避免和降低隧道??突水重大安全事故的發(fā)生有著極其重要的意義。??１．２隧道突水監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀??１．２．１隧道突水監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀??業(yè)內(nèi)非常重視對隧道突水的監(jiān)測

圖１－３?—種基本的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)??水監(jiān)測的多源傳感器輸入數(shù)據(jù)的輸出可描述為??ｆ?ｎ?＼??ｙ，＝ｆ?ｄ，＋Ｙ．ｗ＞ｊｘｊＶ?Ｊ＝１?Ｊ??；?Ｇ＝ｌ，２，．．．，ｎ）為神經(jīng)元的各傳感器輸入，＇為連接權(quán)值，３為神經(jīng)函數(shù)，可選用階躍函數(shù)、符號函數(shù)、分段線性函數(shù)、Ｓｉｇｍｏｉｄ函輸出，也即融合結(jié)果。??絡(luò)的基本原理是，隨著輸入的數(shù)據(jù)模式變化，由祌經(jīng)元構(gòu)成的之不斷調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)信息的處理和存儲，以及對輸入模式的接權(quán)值就固定了，當(dāng)使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對新輸入進(jìn)行數(shù)據(jù)融合時(shí)，的加權(quán)和，再通過激活函數(shù)就能獲得對應(yīng)輸出，也就是融合的、應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和徑向基函數(shù)神絡(luò)，尤其是徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在隧道突水融合方面己有不獻(xiàn)［４１］、［４２］。徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能很好協(xié)調(diào)多種突水表征量的２


本文編號：2915766