科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业

需求背景

以监测系统采集、传输、处理、分析、演示为研究思路,针对监测系统中数据采集与传输层,提出基于大数据传感器网络的压缩感知算法;针对数据处理和分析层,对自动化监测量加速度响应项目,建立基于小波包能量谱加速度响应隧道健康预警,对人工测量衬砌空洞,采取有限元进行衬砌背后空洞安全评价;建立基于BIM预警可视化隧道结构健康监测系统。研究面向运营隧道结构健康监测预警预警系统大数据压缩感知,为解决传感器网络传输带宽低、传输压力大的问题,引入传感器网络框架,对传统压缩感知方法改进,提出基于大数据传感器网络的压缩感知算法,通过实例验证该方法的有效性。研究基于小波包能量谱加速度响应隧道健康预警,对自动化监测量中的加速度响应信号引入小波包变换理论进行分析,基于小波包频谱分类和信号降噪阈值准则,提出基于小波包频谱多阈值降噪法,避免高频噪声对健康监测的干扰;提出基于小波包能量谱健康预警法,实现实时自动化监测、高效预警。研究基于有限元衬砌背后空洞安全评价,针对人工检测量中的衬砌背后空洞问题,基于荷载结构模型对隧道衬砌背后单空洞10°、20°、30°、40°范围和双空洞组合10°、20°、30°范围进行数值模拟,引入衬砌安全系数,分析单双空洞下轴力、弯矩、安全系数对结构安全影响,提出单双空洞下的安全预警分级。研究基于BIM技术运营隧道结构健康监测预警系统的搭建,结合隧道结构安全监测与管养系统,建立监测系统总体架构;在数据采集和传输层,分析传感器网络布设和传输方案的选取;在数据处理和分析层,研究沉降、倾角、加速度监测量阈值处理和结果评估,对各监测量和评估结果进行系统演示;在隧道结构健康监测可视化中,提出基于DYNAMO参数化的盾构隧道建模和可视化预警集成。

需解决的主要技术难题

1、基于环境同位素的山岭隧道区域地下水循环特征研究

2、富水隧道结构损伤特征与灾变机理研究

3、富水隧道结构安全分级诊断评价方法研究

4、隧道地下水环境与结构安全智能监测及预警技术研究

期望实现的主要技术目标

1、明确典型剖面水分变化及同位素时空变化特征

2、建立山岭隧道建设对环境地质的影响指标体系

3、提出基于流固耦合极限分析提出富水隧道结构安全分级评价方法与监测预警标准

4、提出基于指标关联分析的结构外水压力间接监测方法，开发富水隧道结构安全远程可视化智能监测预警系统

需求解析

解析单位：重庆市高新区 解析时间：2022-10-31

徐爽

重庆育成发展有限公司

部长

综合评价

项目主要技术问题： 1、基于环境同位素的山岭隧道区域地下水循环特征研究 2、富水隧道结构损伤特征与灾变机理研究 3、富水隧道结构安全分级诊断评价方法研究 4、隧道地下水环境与结构安全智能监测及预警技术研究 项目所需行业领域： 1.道路与桥梁工程、2.岩土工程

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处理进度