申请/专利权人：华东交通大学

申请日：2024-04-16

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN118052083B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F111/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开

摘要：本发明公开了一种边坡滑移的预测方法、系统及边坡稳定性预警方法，属于数据预测技术领域。本发明根据光纤模块的应变稳定参数确定目标边坡是否稳定，若目标边坡处于稳定状态，电极模块保持休眠。若目标边坡处于不稳定状态，再启动电极模块，降低系统运行的成本。电极模块可以获得反映土壤状态的电阻率，通过电阻率计算土层状态系数，经该土层状态系数调整光纤模块的第一预测序列，为滑移预测提供更准确的数据。针对第二采样序列的时变性，本发明通过滑移累计序列生成位移微分响应模型，获得更准确的第一预测序列。建立目标边坡的三维模型提取空间参数，节省数据测量的时间。根据第二预测序列和目标边坡的安全系数获得目标边坡的滑坡概率。

主权项：1.一种边坡滑移的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在目标边坡设置监测网，在监测网的J个节点设置电极模块，在目标边坡插入多个抗滑桩，沿抗滑桩的长度方向设置I个光纤模块；步骤2：向光纤模块周期性发出入射波，根据每一光纤模块的反射波计算该光纤模块的应变参数，生成I个光纤模块的第一采样序列Sn={s1n,s2n,...,sin,...,sIn}，sin为光纤模块i在第n个采样周期的应变参数；步骤3：根据第一滑窗周期数提取M组第一采样序列，根据M组第一采样序列计算每一光纤模块在M个采样周期的应变斜率，根据应变斜率计算光纤模块的应变稳定参数；步骤4：若任意光纤模块的应变稳定参数大于零，启动电极模块，进入步骤5，否则返回至步骤2；步骤5：J个电极模块采集对应节点的电阻率，生成第二采样序列Rn={r1n,r2n,...,rjn,...,rJn}，rjn为电极模块j在第n个采样周期的电阻率；步骤6：根据第二滑窗周期数提取N组所述第二采样序列，对每一电极模块的电阻率归一化处理后生成节点状态序列，计算电极模块j的土层状态系数αj；步骤7：根据第二滑窗周期数提取N组第一采样序列，生成每一光纤模块的位移微分响应模型，根据位移微分响应模型预测光纤模块i在第N+1个采样周期的滑移累计值s'iN+1，再生成第一预测序列GN+1={g1N+1,g2N+1,...,giN+1,...,gIN+1}，giN+1为光纤模块i在第N+1个采样周期的滑移预测基准值；步骤8：根据光纤模块的位置坐标提取多组节点的土层状态系数，基于该土层状态系数与第一预测序列生成滑移预测值g'iN+1，再生成目标边坡的第二预测序列G'N+1={g'1N+1,g'2N+1,...,g'iN+1,...,g'IN+1}，其中，在步骤2中，应变参数sin=［△λinλin-β+ε△Tin］1-q，△λin=λin-λ0，△Tin=Tin-T0，其中，λin为光纤模块i的第n个采样周期反射波的波长，Tin为光纤模块i的第n个采样周期的温度，λ0为反射波的基准波长，T0为光纤模块的基准温度，β为光纤热膨胀系数，ε为光纤材料热光系数，q为光纤材料弹光系数，在步骤3中，光纤模块i在第n个采样周期的应变斜率θin=arctanM［sin-sin-1］［sin-si1］，光纤模块i的应变稳定参数，θi为光纤模块i在M个采样周期的应变斜率均值，在步骤6中，第j个电极模块的节点状态序列R'j={r'j1,r'j2,...,r'jn,...,r'jN}，r'jn=rjn-r'j，r'j为电极模块j在N组所述第二采样序列的电阻率均值，再生成电极模块j的状态方差，电极模块j的土层状态系数，在步骤7中，基于N组第一采样序列生成光纤模块i的滑移累计序列S'i={s'i1,s'i2,...,s'in,...,s'iN}，，生成位移微分响应模型s'iN=fΔs'iN=b－Δs'iNc，b为第一常数系数，c为第二常数系数，Δs'iN为光纤模块i在第N个采样周期的滑移累计值的增量，Δs'iN=s'iN－s'iN－1，根据该位移微分响应模型计算滑移累计值s'iN+1，再获得第N+1个采样周期的第一预测序列GN+1={g1N+1,g2N+1,...,giN+1,...,gIN+1}，，在步骤8中，根据光纤模块i的位置坐标提取至少H组电极模块，根据H组电极模块的土层状态系数生成滑移预测值，，ωh为电极模块h的影响权重，Dh为电极模块h与光纤模块i的距离，αh为电极模块h的土层状态系数，h≤H。

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权利要求：

百度查询： 华东交通大学 一种边坡滑移的预测方法、系统及边坡稳定性预警方法

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