本技术涉及隧道安全，尤其涉及一种穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知方法及系统。
背景技术：
1、隧道作为快速轨道交通系统中重要的一部分，因其受周围土体的约束作用，具有相对较好的抗震能力。但在强震作用下，隧道结构仍有可能发生较为严重的破坏，尤其在其穿越断层的情况下，因此对隧道结构安全状态进行实时监测非常有必要。
2、传统方法主要通过获取隧道围岩的应力应变数据，根据隧道围岩的应力应变数据判断隧道的形变程度，进而根据形变程度确定隧道是否处于安全状态。
3、但传统监测手段获取的信息较为单一，仅根据隧道围岩的应力应变数据无法准确的确定隧道安全状态。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本技术提供了一种穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知方法及系统。
2、第一方面，本技术提供了一种穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知方法，包括：
3、获取隧道多个维度的监测数据，所述多个维度的监测数据包括：基于触觉传感器监测得到的第一维度数据、基于视觉传感器监测得到的第二维度数据、以及基于听觉传感器监测得到的第三维度数据，所述第一维度数据用于表征所述隧道的受力情况和隧道结构变形，所述第二维度数据用于表征所述隧道的表面形变，所述第三维度数据用于表征所述隧道的隧道内部损伤；
4、确定所述第一维度数据、所述第二维度数据、以及所述第三维度数据分别所属的隧道损伤等级区间的极限阈值；
5、对确定的多个极限阈值分别赋予相应的权重，并基于权重对所述多个极限阈值进行求和计算，得到所述隧道的安全状态指数；
6、基于所述隧道的安全状态指数确定所述隧道是否处于安全状态。
7、在一些实施例中，在获取隧道多个维度的监测数据之前，所述方法还包括：
8、对所述隧道进行数值模拟，得到所述隧道对应的隧道模型；
9、基于所述隧道模型获取不同地震加速度下所述隧道的隧道结构纵向变形规律，并基于所述隧道结构纵向变形规律确定各传感器分别对应的最优布设位置。
10、在一些实施例中，所述对所述隧道进行数值模拟，得到所述隧道对应的隧道模型，包括：
11、获取所述隧道的设计文件、所述隧道的实际工程地质数据、所述隧道的实际水文地质数据、以及所述隧道的围岩力学参数；
12、基于所述设计文件、所述实际工程地质数据、所述实际水文地质数据、以及所述围岩力学参数进行数值模拟，得到所述隧道对应的隧道模型。
13、在一些实施例中，所述获取隧道多个维度的监测数据，包括：
14、通过读取部署于各所述最优布设位置处的传感器数据，得到所述隧道的受力数据、隧道结构变形数据、所述隧道的表面形变、以及所述隧道的内部损伤数据，作为所述隧道多个维度的监测数据。
15、在一些实施例中，所述触觉传感器包括：土压力计、钢筋计、内埋应变计、静力水准仪、振动传感器、激光位移计、wss柔性监测单元、以及激光测距传感支点中的多个；所述视觉传感器包括：散斑图像应变测量系统和/或红外热成像仪；所述听觉传感器包括：声发射系统；
16、所述第一维度数据包括：所述隧道的受力数据、隧底变形及振动数据、变形缝位移数据、隧道结构的位错变形数据、隧道衬砌的结构变形数据中的多个数据；所述第二维度数据包括：隧道表面形变数据和/或隧道内部损伤数据；所述第三维度数据包括：隧道内部损伤数据。
17、在一些实施例中，在对确定的多个极限阈值分别赋予相应的权重，并基于权重对所述多个极限阈值进行求和计算，得到所述隧道的安全状态指数之前，所述方法还包括：
18、判断所述第三维度数据是否包含衬砌破坏波形；
19、若是，则确定所述隧道处于最高级别的不安全状态。
20、在一些实施例中，所述方法还包括：
21、确定没有发生地震时，控制所述触觉传感器、所述视觉传感器、以及所述听觉传感器以第一频率采集数据；
22、确定发生地震时，控制所述触觉传感器、所述视觉传感器、以及所述听觉传感器以第二频率采集数据，所述第二频率大于所述第一频率。
23、在一些实施例中，所述隧道的安全状态包括：健康状态、轻微损伤状态、中等损伤状态、严重损伤状态、以及破坏状态；
24、在确定所述隧道的安全状态后，根据所述隧道的安全状态确定对应的提示信息；
25、将所述提示信息发送至移动端设备。
26、第二方面，本技术实施例提供一种穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知系统，包括：处理模块；所述处理模块包括：
27、获取单元，用于获取隧道多个维度的监测数据，所述多个维度的监测数据包括：基于触觉传感器监测得到的第一维度数据、基于视觉传感器监测得到的第二维度数据、以及基于听觉传感器监测得到的第三维度数据，所述第一维度数据用于表征所述隧道的受力情况和隧道结构变形，所述第二维度数据用于表征所述隧道的表面形变，所述第三维度数据用于表征所述隧道的隧道内部损伤；
28、确定单元，用于确定所述第一维度数据、所述第二维度数据、以及所述第三维度数据分别所属的隧道损伤等级区间的极限阈值；
29、计算单元，用于对确定的多个极限阈值分别赋予相应的权重，并基于权重对所述多个极限阈值进行求和计算，得到所述隧道的安全状态指数；
30、判断单元，用于基于所述隧道的安全状态指数确定所述隧道是否处于安全状态。
31、在一些实施例中，所述处理模块还包括：
32、数值模拟单元，用于对所述隧道进行数值模拟，得到所述隧道对应的隧道模型；
33、基于所述隧道模型获取不同地震加速度下所述隧道的隧道结构纵向变形规律，并基于所述隧道结构纵向变形规律确定各传感器分别对应的最优布设位置。
34、在一些实施例中，所述数值模拟模块，具体用于获取所述隧道的设计文件、所述隧道的实际工程地质数据、所述隧道的实际水文地质数据、以及所述隧道的围岩力学参数；
35、基于所述设计文件、所述实际工程地质数据、所述实际水文地质数据、以及所述围岩力学参数进行数值模拟，得到所述隧道对应的隧道模型。
36、在一些实施例中，所述获取单元，具体用于通过读取部署于各所述最优布设位置处的传感器数据，得到所述隧道的受力数据、隧道结构变形数据、所述隧道的表面形变、以及所述隧道的内部损伤数据，作为所述隧道多个维度的监测数据。
37、在一些实施例中，所述触觉传感器包括：土压力计、钢筋计、内埋应变计、静力水准仪、振动传感器、激光位移计、wss柔性监测单元、以及激光测距传感支点中的多个；所述视觉传感器包括：散斑图像应变测量系统和/或红外热成像仪；所述听觉传感器包括：声发射系统；
38、所述第一维度数据包括：所述隧道的受力数据、隧底变形及振动数据、变形缝位移数据、隧道结构的位错变形数据、隧道衬砌的结构变形数据中的多个数据；所述第二维度数据包括：隧道表面形变数据和/或隧道内部损伤数据；所述第三维度数据包括：隧道内部损伤数据。
39、在一些实施例中，所述判断单元，还用于判断所述第三维度数据是否包含衬砌破坏波形；
40、若是，则确定所述隧道处于最高级别的不安全状态。
41、在一些实施例中，所述处理模块还包括：
42、控制单元模块，用于确定没有发生地震时，控制所述触觉传感器、所述视觉传感器、以及所述听觉传感器以第一频率采集数据；
43、确定发生地震时，控制所述触觉传感器、所述视觉传感器、以及所述听觉传感器以第二频率采集数据，所述第二频率大于所述第一频率。
44、在一些实施例中，所述隧道的安全状态包括：健康状态、轻微损伤状态、中等损伤状态、严重损伤状态、以及破坏状态；
45、所述系统还包括：管理模块，用于将所述提示信息发送至移动端设备。
46、第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于在调用计算机程序时执行第一方面或第一方面任一种可选的实施方式所述的穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知方法。
47、第四方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第一方面任一种可选的实施方式所述的穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知方法。
48、本技术实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
49、本技术实施例提供的穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知方法，通过利用触觉传感器、视觉传感器、以及听觉传感器多个维度的传感器对隧道进行监测，得到多个维度的监测数据，多个维度的监测数据可从多个角度反应隧道的实际情况，因此结合多个维度的监测数据可准确判断隧道是否处于安全状态。
1.一种穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取隧道多个维度的监测数据之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述隧道进行数值模拟，得到所述隧道对应的隧道模型，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取隧道多个维度的监测数据，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触觉传感器包括：土压力计、钢筋计、内埋应变计、静力水准仪、振动传感器、激光位移计、wss柔性监测单元、以及激光测距传感支点中的多个；所述视觉传感器包括：散斑图像应变测量系统和/或红外热成像仪；所述听觉传感器包括：声发射系统；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对确定的多个极限阈值分别赋予相应的权重，并基于权重对所述多个极限阈值进行求和计算，得到所述隧道的安全状态指数之前，所述方法还包括：
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述隧道的安全状态包括：健康状态、轻微损伤状态、中等损伤状态、严重损伤状态、以及破坏状态；
9.一种穿越活动断裂带铁路隧道的动力响应全息感知系统，其特征在于，包括：处理模块；所述处理模块包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
