一种富水隧洞施工超前预警方法、系统、终端及存储介质与流程

本技术涉及隧洞施工预警的，尤其是涉及一种富水隧洞施工超前预警方法、系统、终端及存储介质。

背景技术：

1、在地质条件复杂地区修建隧洞时，不可避免地会遭遇到断裂、岩溶及破碎地层等不良地质，隧洞建设在穿越不良地质时，遭遇到岩溶突涌水、塌方、岩爆等灾害的风险大大增加，极易造成巨大的经济损失与人员伤亡。由于隧洞建设区域地质条件的复杂性及施工过程中的不确定性，在隧洞建设过程中，对突涌水灾害做出更为准确的预测预警，对于保障隧洞安全施工以及避免人员伤亡尤为重要。

2、当前，对于隧洞岩溶水监测，通常是采用各种传感器进行监测，但是传感器使用时间久后精度和灵敏度会下降，且对于微小的水位和压力变化不太容易进行监测，并且传感器也需要频繁进行维修，若是维修不频繁也会导致精度和灵敏度有所下降，从而导致后期监测误差大。

技术实现思路

1、为了降低监测误差，本技术提供一种富水隧洞施工超前预警方法、系统、终端及存储介质。

2、第一方面，本技术提供一种富水隧洞施工超前预警方法，采用如下技术方案：

3、一种富水隧洞施工超前预警方法，包括：

4、获取待施工隧洞内测量点的测量位置；

5、基于所述测量位置，对所述测量点进行标记；监测人员根据标记布置测量管；

6、控制所述测量管伸入岩层内，所述测量管沿轴向均匀开设有多组取水孔组，每组所述取水孔组包括沿所述测量管周向均匀开设的取水孔；

7、控制预先安装于所述测量管内的多组遮水板依次开启对应的所述取水孔组；

8、在当前遮水板开启当前取水孔组后，获取预设时长内所述测量管内的水量值；

9、基于所述水量值，确定预警等级；

10、根据所述预警等级，发送对应的预警信息。

11、通过采用上述技术方案，在获取待施工隧洞内测量点的测量位置后，在测量位置布置测量管，并控制测量管伸入岩层内，然后控制测量管内的遮水板从管口到管底依次开启对应的取水孔组；若是岩层内存在岩溶水，则岩溶水可以通过取水孔组进入测量管；然后在预设时长内获取当前取水孔组对应的水量值，从而根据水量值，确定预警等级，最后根据预警等级，发送相应的预警信息；由于可以通过测量管+传感器的方式对岩溶水进行监测，因此提高了降低了监测误差。

12、可选的，所述获取隧洞内测量点的测量位置的步骤包括：

13、采集待施工隧洞的当前地质构造信息；

14、调取历史隧洞施工的信息统计库；

15、从所述信息统计库中，查找与所述当前地质构造信息匹配的历史地质构造信息；

16、若查找到，则调取匹配的历史地质构造关联的易涌水点位置；基于所述易涌水点位置，确定当前隧洞内测量点的测量位置；

17、若未查找到，则设定布置参数；

18、根据所述布置参数及所述当前地质构造信息，生成当前隧洞内测量点的测量位置。

19、通过采用上述技术方案，在获取隧洞内测量点的测量位置之前，可以先采集当前隧洞的地质构造信息，并调取历史隧洞施工时记录地质构造信息的信息统计库，从信息统计库中查找与当前地质构造信息匹配的历史地质构造信息，若查找到，则可以直接调取匹配的历史地质构造关联的易涌水点位置，易涌水点位置即为当前隧洞测量点的测量位置；若未查找到，则可以设定测量点的布置参数，从而根据布置参数，得到测量点的测量位置。

20、可选的，所述控制预先安装于所述测量管内的多组遮水板依次开启对应的所述取水孔组的步骤包括：

21、控制当前遮水板向远离所述测量管管口方向移动；

22、在移动距离达到预设的移动距离阈值后，控制所述当前遮水板转动；

23、在进行下一个遮水板动作前，排净所述测量管内的水。

24、通过采用上述技术方案，避免前一遮水板影响当前取水孔组对应水流的移动。

25、可选的，所述基于所述水量值，确定预警等级的步骤包括：

26、若v≤t1且c≤n，则预警等级为一级；

27、若v>t1且≤t2或c>n且v≤t2，则预警等级为二级；

28、若v>t2且c>2n，则预警等级为三级；

29、若v＞＞t2且c>3n，则预警等级为四级；

30、其中，v为当前水量值，c为水量值超过t1的次数，n为次数阈值，t1和t2均为水量阈值，且t1<t2。

31、通过采用上述技术方案，对预警等级进行四级划分，使得监测人员对于监测更加直观。

32、可选的，所述控制所述测量管伸入岩层内之后，且在所述控制预先安装于所述测量管内的多组遮水板依次开启对应的所述取水孔组之前，所述超前预警方法还包括：

33、控制预安装于所述测量管上的集尘管脱离所述测量管。

34、通过采用上述技术方案，在测量管伸入岩层的过程中，收集并阻挡可能进入测量管内的尘土、碎屑等杂质。

35、可选的，所述超前预警方法还包括：

36、获取所述测量管每前进xcm，所需要的前进时长；

37、在所述测量管移动到位后，根据获取的多个所述前进时长，生成前进距离与前进时长相关的初始折线图；

38、将所述初始折线图中关联点对应水量值关联于所述初始折线图中，生成最终折线图；关联点指的是前进时长与对应前进距离交汇点；

39、根据所述最终折线图，预估待施工区域的地质构造情况。

40、通过采用上述技术方案，生成折线图，可以使得数据可视化，使得数据更加直观易懂；根据前进时长与对应水量值分析，可以更加全面地评估测量管所在区域的地质情况便于地质工程师快速识别数据中的趋势、异常点或周期性变化，从而更准确地判断地质情况。

41、可选的，所述超前预警方法还包括：

42、控制预安装于所述测量管上的测量钻头与所述测量管分离，所述测量管与所述测量钻头形成测量间隙；

43、控制测量传感器伸入所述测量管内，所述测量传感器通过所述测量间隙对待施工区域进行监测。

44、通过采用上述技术方案，控制测量钻头的移动，可以灵活地调整测量间隙的大小和位置；这种灵活性使得监测系统能够适应不同地质条件的需求，确保测量传感器能够准确、有效地对目标区域进行监测；测量间隙的存在允许测量传感器更加接近地质界面，从而减少了信号衰减和干扰。这有助于提高监测数据的精度和可靠性，使得地质工程师能够更准确地了解测量管所在区域的地质情况。

45、第二方面，本技术提供了一种富水隧洞施工超前预警系统，采用如下技术方案：

46、一种富水隧洞施工超前预警系统，包括：

47、上位机，用于获取待施工隧洞内测量点的测量位置；

48、标记结构，用于对所述测量点进行标记；

49、测量管，监测人员根据标记布置测量管；所述测量管沿轴向均匀开设有多组取水孔组，每组所述取水孔组包括沿所述测量管周向均匀开设的取水孔；所述测量管内安装有多组遮水板，所述遮水板用于开启对应的所述取水孔组；

50、驱动结构，所述上位机控制所述驱动结构驱动所述测量管伸入岩层内；

51、启闭结构，所述上位机控制所述启闭结构驱动所述遮水板开启对应的所述取水孔组；所述遮水板沿所述测量管管口至管底方向依次开启；

52、所述上位机还用于在当前遮水板开启当前取水孔组后，获取预设时长内所述测量管内的水量值，并根据水量值，确定预警等级，并根据所述预警等级，发送对应的预警信息。

53、通过采用上述技术方案，在获取待施工隧洞内测量点的测量位置后，在测量位置布置测量管，并控制测量管伸入岩层内，然后控制测量管内的遮水板从管口到管底依次开启对应的取水孔组；若是岩层内存在岩溶水，则岩溶水可以通过取水孔组进入测量管；然后在预设时长内获取当前取水孔组对应的水量值，从而根据水量值，确定预警等级，最后根据预警等级，发送相应的预警信息；由于可以通过测量管+传感器的方式对岩溶水进行监测，因此提高了降低了监测误差。

54、第三方面，本技术提供了一种终端，采用如下技术方案：

55、一种终端，包括：

56、存储器，存储有富水隧洞施工超前预警程序；

57、处理器，用于执行所述存储器上存储的程序，以实现上述富水隧洞施工超前预警方法的步骤。

58、第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，采用如下技术方案：

59、一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述富水隧洞施工超前预警方法的计算机程序。

60、综上所述，本技术存在至少以下有益效果：

61、1、在获取待施工隧洞内测量点的测量位置后，在测量位置布置测量管，并控制测量管伸入岩层内，然后控制测量管内的遮水板从管口到管底依次开启对应的取水孔组的目的是，是岩层内存在岩溶水，则岩溶水可以通过取水孔组进入测量管；然后在预设时长内获取当前取水孔组对应的水量值，从而根据水量值，确定预警等级，最后根据预警等级，发送相应的预警信息；由于可以通过测量管+传感器的方式对岩溶水进行监测，因此提高了降低了监测误差。

62、2、控制预安装于所述测量管上的集尘管脱离所述测量管的目的是，在测量管伸入岩层的过程中，收集并阻挡可能进入测量管内的尘土、碎屑等杂质。

63、3、控制测量钻头移动，以与测量管形成测量间隙，并控制测量传感器伸入测量管内的目的是，可以灵活地调整测量间隙的大小和位置；这种灵活性使得监测系统能够适应不同地质条件的需求，确保测量传感器能够准确、有效地对目标区域进行监测；测量间隙的存在允许测量传感器更加接近地质界面，从而减少了信号衰减和干扰。这有助于提高监测数据的精度和可靠性，使得地质工程师能够更准确地了解测量管所在区域的地质情况。