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龙图腾网恭喜中铁七局集团西安铁路工程有限公司申请的专利一种基于地铁暗挖施工环境安全预警报警系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119393193B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510000360.X，技术领域涉及：E21F17/18；该发明授权一种基于地铁暗挖施工环境安全预警报警系统是由王永亮;潘云鹏;杨雨山;孟军;李文强;党元元;龙江;蔡成阳;郑梦欣;王卓;申长鑫;李欢;汪洋;杨志远;毛震设计研发完成，并于2025-01-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于地铁暗挖施工环境安全预警报警系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于地铁暗挖施工环境安全预警报警系统，涉及预警报警技术领域，包括安全预警平台，所述安全预警平台通信连接有数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块、预警分析模块、报警通知模块以及可视化报表模块，其中，各模块间电信号连接。本发明通过监测关键部位的状态信息，并即时进行数据处理与分析，及时捕捉易产生安全隐患的微妙变化，能够迅速发现潜在的安全隐患，一旦监测数据超过预设的报警阈值，系统会立即触发报警机制，以短信、邮件或系统通知等多种方式将报警信息发送给相关人员，极大缩短风险响应时间，为管理人员提供决策时间，有效降低安全事故的发生风险。

本发明授权一种基于地铁暗挖施工环境安全预警报警系统在权利要求书中公布了：1.一种基于地铁暗挖施工环境安全预警报警系统，包括安全预警平台，其特征在于：所述安全预警平台通信连接有数据采集模块、数据传输模块、数据分析模块、预警分析模块、报警通知模块以及可视化报表模块，其中，各模块间电信号连接；所述数据采集模块，用于收集施工现场的施工状态原始数据，包括墙顶水平位移、深层水平位移、地下水位、地应力以及支护结构应力，并获取隧道掘进设备的运行数据，整合得到施工数据序列表；所述数据传输模块，用于通过无线传感器网络实现地下施工区域的广泛覆盖，实时传输原始数据至安全预警平台；所述数据分析模块，基于机器学习技术，对采集到的施工状态数据和隧道掘进设备的运行数据进行数据挖掘、特征提取和状态分析，识别潜在的安全隐患和异常模式，所述数据分析模块中，识别潜在的安全隐患和异常模式的过程为：提取施工状态数据和隧道掘进设备的运行数据，并进行预处理操作；对预处理后的施工状态数据进行分析，提取关联安全隐患和异常模式的特征指标，结合施工状态特征指标的关联数据，构建施工异常预测模型，获取施工异常指数，明确施工状态与潜在安全隐患和异常模式的关联关系，其中，施工状态特征指标分别为墙顶水平位移、深层水平位移、地下水位、地应力以及支护结构应力；对预处理后的隧道掘进设备运行数据进行分析，提取关联安全隐患和异常模式的特征指标，结合隧道掘进设备运行状态特征指标的关联数据，构建运行异常预测模型，获取设备异常指数，明确隧道掘进设备运行状态与潜在安全隐患和异常模式的关联关系，其中，隧道掘进设备运行状态特征指标分别为掘进速度、运行时长、设备温度、设备故障以及振动；分析施工状态数据和隧道掘进设备运行数据的趋势，识别出地下施工环境的异常和风险；所述施工异常指数的计算公式为： 其中，IC为施工异常指数，Si为第i个监测点的地应力测量值，μS为地应力的平均值，Dj为第j个监测点的结构应力测量值，μD为结构应力的平均值，n和m分别为地应力和结构应力监测点的数量，ΔH为地下水位的变化量，Hth为预设的地下水位变化阈值，e为自然对数的底数；所述设备异常指数的计算公式为： 其中，IE为设备异常指数，Vk为第k次观测的掘进速度，μV为掘进速度的平均值，Tl为第l次观测的运行时长，μT为运行时长的平均值，Xt为第t次观测的设备温度，μX为设备温度的平均值，p、q和r分别代表掘进速度、运行时长和设备温度观测次数，Fi为第i次观测的设备振动值，maxFi和minFi分别代表振动的最大值和最小值，θF为设备振动值的基准值；所述预警分析模块，基于数据分析模块的提取的特征和分析结果，结合隧道掘进设备的状态信息，构建安全预警模型，并获取预警响应系数，设定相对应的安全预警等级，进行预警分析，所述预警分析模块中，预警响应系数的获取过程为：建立施工安全隐患数据库，获取地铁暗挖施工过程中的历史风险类型；对于获取的历史风险类型，识别各种风险类型的特定模式和先兆特征，并分析各风险类型与施工状态及隧道掘进设备的状态信息的关联性，建立映射关系，从施工数据序列表中提取相关联的数据；基于地铁暗挖施工过程中的历史风险类型，根据风险类型的严重程度设定安全预警等级，分别为一级安全预警等级、二级安全预警等级和三级安全预警等级，其中，安全预警等级从一级至三级逐级严重程度增加；根据获取的历史风险类型的关联数据，构建安全预警模型，结合施工异常指数和设备异常指数，得到预警响应系数，分析地铁暗挖施工过程的安全风险；基于预警响应系数和设定的安全预警等级，确定各安全预警等级相对应的预警报警阈值；根据实时的数据流计算预警响应系数，并评估地铁暗挖施工安全风险对应的安全预警等级；所述预警响应系数的计算公式为： 其中，R为预警响应系数，IC，i为第i次观测的施工异常指数，wi表示与IC，i相关的权重系数，IE，j为第j次观测的设备异常指数，wj表示与IE，j相关的权重系数，v和b分别为施工和设备异常指数的观测次数，maxIC为所有施工异常指数中的最大值，λC为施工异常指数的基准值，maxIE为所有设备异常指数中的最大值，μE为设备异常指数的平均值，σE为设备异常指数的标准差；所述报警通知模块，根据预警分析模块确定的安全预警等级，启动对应的应急响应机制，并向相关人员发送报警信息，同时启动应急预案；所述可视化报表模块，用于将监测数据、分析结果、预警报警信息以可视化的形式展现，生成各种报表。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中铁七局集团西安铁路工程有限公司，其通讯地址为：710000 陕西省西安市新城区金花北路205号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。