一种基于灰色关联的基坑整体的预警状态评价方法与流程

技术特征：
1.一种基于灰色关联的基坑整体预警状态评价方法，其特征在于，所述评价方法包括以下步骤：(1)根据委托方或建设方和相关单位的具体要求，制定监测方案，确定监测点位；(2)现场确认监测点位，安装监测传感器及无线网关；(3)对监测点位的传感器进行指标关联，计算传感器所关联的指标x的重要度px
j
；(4)采集传感器数据并传输至管理平台，根据传感器的预警阈值确定传感器是否预警；(5)对预警的传感器进行预警状态打分，并计算指标重要度概率，得到结构状态分值n
s
；(6)综合基坑结构状态分值进行整体预警。2.根据权利要求1所述的一种基于灰色关联的基坑整体预警状态评价方法，其特征在于，所述指标x包括围护墙或边坡顶部水平位移、围护墙或边坡顶部竖向位移、围护墙或边坡底部水平位移、深层水平位移、坑底隆起或回弹、土体分层竖向位移、侧向土压力、观察井水位或承压水位、地下水位、孔隙水压力、立柱竖向位移、锚杆内力、立柱内力、支撑内力、围护墙内力、土钉内力、周边建筑竖向位移、周边建筑倾斜、周边建筑倾斜、周边建筑水平位移、周边建筑、地表裂缝、周边地表竖向位移、周边管线变形。3.根据权利要求1所述的一种基于灰色关联的基坑整体预警状态评价方法，其特征在于，步骤(3)的具体过程为：(3.1)建立基坑预警故障树；建立基坑故障树，底事件共有n个，采用布尔代数法确定最小割集q
i
为m个，即i＝1，2，
…
，m；(3.2)计算底事件概率p
底
；p
底
＝p
统
p
专
ꢀꢀꢀꢀ
(公式1)其中，p
统
是根据实际工程案例计算统计得到的底事件发生概率；p
专
是专家调查法得到的概率，所述的专家调查法概率根据有效问卷得到；所述的有效问卷按专家根据指标对于基坑预警的重要度评价进行打分，很重要为4分，重要为3分，较重要为2分，一般重要为1分，不重要为0分，统计每个指标总分，并除以所有指标分值之和，得到指标专家调查法概率p
专
；(3.3)计算顶事件发生概率p
顶
；根据所述的底事件概率p
底
，根据故障树串并联概率计算原则得到最小割集概率p
i
；根据最小割集概率p
i
，得到顶事件发生概率p
顶
；p
顶
＝1
‑
∏(1
‑
p
i
)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式2)其中，i是最小割集的序号，i＝1，2，
…
，m；(3.4)计算底事件结构重要度e
j
；e
j
＝∑p
i
/p
顶
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式3)其中，j是底事件的序号，j＝1，2，...，n；∑p
i
为所有含第j个底事件的最小割集概率之和；(3.5)计算底事件构成故障特征向量[x
r
]；所述的特征向量[x
r
]在所有最小割集q
i
对应的第i行中，所组成的底事件j对应位置处的元素x
ri
(j)为1，其余位置处元素为0，则底事件构成故障特征向量[x
r
]为：
(3.6)所述的底事件结构重要度e
j
构成待检向量[x
t
]，[x
t
]＝{e1,e2,...,e
n
}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式5)其中，j是底事件的序号，j＝1，2，...，n；(3.7)计算底事件的灰关联度γ
j
；根据所述的特征向量和所述的待检向量可知，其中，j是底事件的序号，j＝1，2，...，n；m为最小割集个数；ρ是分辨系数；ε
i
(j)是灰关联系数；δ
i
(j)是列元素差值；δ
i
(j)＝|x
ri
(j)
‑
e
j
|
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式8)和分别表示向量行中最小值和向量列中最小值；和分别表示向量行中最大值和向量列中最大值；(3.8)将底事件关联度γ
j
归一化，得到重要度px
j
；4.根据权利要求1所述的一种基于灰色关联的基坑整体预警状态评价方法，其特征在于，步骤(4)中，所述传感器的预警采用三级预警，所述三级预警包括黄色预警、橙色预警、红色预警，所述的红色预警的预警值为《建筑基坑工程监测技术规范(gb 50497
‑
2009)》规定的最大限值，所述的橙色预警的预警值为所述《建筑基坑工程监测技术规范(gb 50497
‑
2009)》规定的最大限值的80％，所述的黄色预警的预警值为《建筑基坑工程监测技术规范(gb 50497
‑
2009)》规定的最大限值的60％。5.根据权利要求1所述的一种基于灰色关联的基坑整体预警状态评价方法，其特征在于，步骤(5)中，所述预警状态打分的标准为，安全状态0分，黄色预警1分，橙色预警2分，红色预警4分。6.根据权利要求1所述的一种基于灰色关联的基坑整体预警状态评价方法，其特征在
于，步骤(5)的具体过程为：设预警传感器个数q，按预警状态打分标准对q个预警传感器进行预警打分n
k
，其中k是预警传感器的序号，k＝1，2，
…
，q；当预警传感器个数q大于等于2时，将所述的预警传感器关联的指标重要度px
k
进行归一化处理，得到指标重要度概率px
k
'：结构状态分值n
s
为：当预警传感器个数q为1时，并且所述的预警传感器所关联的指标非侧向土压力时，选取所述的预警传感器所关联的指标重要度px，并按预警状态打分的标准对预警的传感器打分记为n，重要度概率px
′
为：结构状态分值n
s
为：n
s
＝px'
×
n
ꢀꢀꢀ
(公式11.1)当预警传感器个数q为1时，并且所述的预警传感器所关联的指标为侧向土压力时，结构状态分值n
s
为：n
s
＝n
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(公式11.2)即结构状态分值n
s
即为该传感器的预警状态分值n。7.根据权利要求1所述的一种基于灰色关联的基坑整体预警状态评价方法，其特征在于，步骤(6)中，按结构状态分值n
s
进行整体预警：

技术总结
本发明涉及自动化监测技术，提供一种基于灰色关联的基坑整体预警状态评价方法，所述评价方法包括以下步骤：根据委托方或建设方和相关单位的具体要求，制定监测方案，确定监测点位；现场确认监测点位，安装监测传感器及无线网关；对监测点位的传感器进行指标关联，计算传感器所关联的指标X的重要度PX


技术研发人员：陈聪 王晋 吴为民
受保护的技术使用者：浙江瑞邦科特检测有限公司
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2022/1/3