具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例一

如图1所示，城市地下管廊围岩健康监测系统，包括第一采集单元、第二采集单元、存储单元和分析单元。其中，第一采集单元包括震动传感器、应力应变传感器、位移传感器和陀螺仪；第二采集单元包括温度传感器和湿度传感器。各传感器的安装数量及安装位置，本领域技术人员可依据管廊的规模具体设置。需要说明的是，温度传感器及湿度传感器在管廊内外均会安装。通过这些传感器，可以对围岩的状态数据及环境数据进行全面的采集。存储单元和分析单元集成在后台端，本实施例中后台端为服务器。

第一采集单元用于采集围岩的状态数据，状态数据包括应力数据、震动数据、位移数据、定位数据及湿度数据；第二采集单元用于采集围岩的环境数据。

存储单元用于存储围岩的状态数据及环境数据；存储单元内还存储有管廊的电子地图。

分析单元用于根据状态数据分析围岩的当前状态是否存在异常，若存在则分析单元生成警报信息，并根据异常的类型及程度分析异常的等级；其中，警报信息包括异常等级。

分析单元还用于根据预设时间内的环境数据及状态数据预测围岩是否存在异常风险，若存在则分析单元生成预警信息。分析单元还用于将存在异常的区域或存在异常风险的区域，在电子地图上进行标记。其中，当围岩的当前状态为存在异常时，分析单元根据异常等级在电子地图上进行对应颜色的标记。

如图2所示，本申请还提供一种城市地下管廊围岩健康监测方法，使用上述城市地下管廊围岩健康监测系统，包括：

状态采集步骤，通过第一采集单元采集围岩的状态数据；

环境采集步骤，通过第二采集单元采集围岩的环境数据；

异常分析步骤，根据状态数据分析围岩的当前状态是否存在异常，若存在则生成警报信息，并根据异常的类型及程度分析异常的等级；其中，警报信息包括异常等级。

标记步骤，当围岩的当前状态为存在异常时，根据异常等级在电子地图上进行对应颜色的标记；

异常预测步骤，根据预设时间内的环境数据及状态数据预测围岩是否存在异常风险，若存在则生成预警信息。

具体实施过程如下：

围岩是隧道周围一定范围内，对洞身的稳定有影响的岩体。即，在管廊修建工程中,由于受开挖影响而发生应力状态改变的周围岩体。通过对围岩的监控，可以了解管廊的廊体是否健康，例如是否存在落石、塌方、开裂等风险。围岩出现问题，也会直接影响到管廊的正常运作。本申请中，第一采集单元会采集围岩的状态数据，并由分析单元分析是否存在异常，如果存在，则说明廊体的健康状态不佳，需要进行处理，因此，分析单元生成警报信息，让工作人员及时处理，避免出现廊体不能正常运作的情况。

需要说明的是，与其他结构不同的是，围岩除了受压力，震动等自身状态数据的影响外，受环境的影响也较大，主要为受地下水侵袭、雨水降落及蒸发等干洗交替循环作用的影响。若围岩所处的环境存在上述情况，即使围岩当前的状态相对健康，后续出现异常的几率也会大幅增加。针对这样的情况，本申请中，第二采集单元用于采集围岩的环境数据，分析单元则会根据预设时间内的环境数据及状态数据预测围岩是否存在异常风险，若果存在，则说明廊体后续出现异常的可能性会比较大，因此，分析单元生成预警信息，工作人员可及时进行相应的处理。相比于出现异常后再进行处理，由于此时围岩的健康状态还相对健康，处理时需要的人力、物力及时间成本都可以大幅度减少。

通过上述过程，本申请不但可以在围岩出现异常时及时发现并生成警报信息，还会结合环境信息进行风险预测并在预测结果不理想时生成预警信息；不仅能够全面的检测围岩的健康状态，还会及时生成警报信息或预警信息，确保在存在异常或异常风险时能够及时得到处理。

除此，当围岩的当前状态为存在异常时，分析单元还会根据异常的类型及程度分析异常的等级，并在电子地图上进行对应颜色的标记。工作人员通过异常等级可知道处理的紧急程度，便于进行合理的安排。

实施例二

与实施例一相比，本实施例的城市地下管廊围岩健康监测系统中，第二采集单元还包括均匀设置在管廊上方路面的雨滴传感器、拾音器和压力传感器；其中，拾音器及压力传感器的日常状态为待机状态。

分析单元根据第二采集单元的环境数据分析天气为超过预设时长的晴天后下雨且雨量大于预警雨量时，调取对应的震动数据分析其是否大于预设的特殊震动值；若大于，则分析单元启动对应的预设范围内的拾音器并根据采集的语音分析是否存在施工，若存在施工则分析单元生成施工管制信息；若不存在施工，则分析单元启动预设路段的压力传感器，并根据对应路段压力传感器的采集数据分析车辆通行信息，车辆通行信息包括车流量及单个车的重量，若存在单个车辆的重量超过预设重量或车流量大于预设车流量，则分析单元生成交通管制信息；若不存在单个车辆的重量超过预设重量或车流量大于预设车流量，则分析单元生成紧急维护信息。

具体实施过程如下：

如果超过预设时长的晴天后遇到大雨的天气，排水系统不一定能够充分排水，此时如果廊体自身的状态处于不稳定状态，加上雨水的下渗，就存在廊体受到破坏的风险。本方案中，分析单元会根据温度传感器及雨滴传感器的检测数据，分析是否出现了上述天气，如果出现了上述天气，即超过预设时长的晴天后下雨且雨量大于预警雨量，则说明此时的廊体需要进行特别的监控。因此，分析单元调取对应的震动数据分析其是否大于预设的特殊震动值，如果大于，则说明此时廊体的自身状态不是特别稳定，在这样的天气下存在被破坏的风险。但是围岩出现震动的原因有多种，原因不同需要的应对措施也不同。想要将风险尽可能的减小，就需要找准原因进行针对性的处理。

本方案中，会先判断震动是否由管廊外的环境因素造成，具体的，分析单元会根据预设范围内的拾音器并根据采集的语音分析是否存在施工，若存在，则说明该震动是由于周边的施工造成的，施工继续的时间越长廊体受到破坏的可能性就越大。因此，分析单元生成施工整治信息。让管理人员进行对应的处理，防止因周围的施工导致廊体受到破坏。

如果不存在施工信息，则说明围岩的震动并非由外部施工造成，因此，分析单元根据路段的压力传感器的反馈数据分析车辆通行信息，车辆通行信息包括车流量及单个车的重量。与施工相比，正常的车辆通行对廊体的影响较小，但在当前的天气下，如果存在单个车辆的重量超过预设重量的情况或者车流量大于预设车流量的情况，而廊体自身的状态并不十分良好时，廊体同样存在被破坏的风险。因此，分析单元如果分析出单个车辆的重量超过预设重量的情况或者车流量大于预设车流量的情况，会生成交通管制信息，及时对通过车辆的车辆及车流量进行限制，防止车辆的通行导致廊体受到破坏。

如果若不存在单个车辆的重量超过预设重量或车流量大于预设车流量，则说明当前围岩的震动的原因不明，但很可能是由于廊体自身内部原因产生的，必须要尽快进行紧急维护处理。因此分析单元生成紧急维护信息，让工作人员了解情况，尽快进行处理。

这样，本方案可以在遇到管廊容易受到破坏的天气时，结合廊体的具体情况以及外部的影响因素，生成针对性的处理信息，尽可能的降低廊体在特殊天气下受到破坏的风险。

除此，由于超过预设时长的晴天后下雨且雨量大于预警雨量这样的天气并不常见，并且即使出现围岩也可能不存在震动异常的情况。当符合启动条件时，才会依次启动拾音器及压力传感器，按照影响力度从大到小的顺利进行检测，换个说法，如果确认围岩的异常震动是由施工引起，则不会再启动压力传感器。这样的设置可以节约能源，还可以延长扩音器及压力传感器的使用时间。

实施例三

与实施例一不同的是，本实施例的城市地下管廊围岩健康监测系统中还包括维护端，本实施例中维护端为装载对应APP的智能手机；维护端包括接收单元、提取单元和反馈单元。

分析单元还用于生成警报信息后将警报信息发送给接收单元。提取单元用于接收单元接收到警报信息时提取维护端的当前定位、剩余电量及机型并发送给分析单元；分析单元还用于根据维护端的当前定位分析到达用时，并根据警报信息分析维护用时，并基于到达用时、维护用时及维护端的机型分析电量需求，若维护端的剩余电量不满足电量需求，则分析单元给接收单元发送电量补充信号，电量补充信号包括需要补充达到的最低电量。反馈单元用于接收单元接受到电量补充信号后输入人员更换信号，并发送给分析单元。

具体实施过程如下：

当围岩的状态存在异常时，需要维护人员前去进行维护。为了保证维护的效果，需要对可能存在的问题进行全面的维护。但即使是经验丰富的维修人员，在管廊这种复杂的环境下，如果缺少指引也很可能会出现维护不全面的情况。因此，维修人员在维护的过程中需要通过维修端获取维护指引。但要想全程获得指引，有一个大前提就是需要维修端的电量能够满足使用需求，如果在路上或者维修的过程中维修端的电量用完，则不能实现全程指引的效果。

因此，本申请中，维修端中的提取单元会在接收单元接收到警报信息时提取维修端的当前定位、剩余电量及机型并发送给分析单元。分析单元会根据维修端的当前定位分析到达用时，根据警报信息分析维修用时，并基于到达用时、维修用时及维修端的机型分析电量需求。具体的，根据到达用时和维修端的机型可以了解路途中需要的电量，根据维修用时及机型则可以了解维护过程需要的电量，进而可以得到最终的需求电量。如果维修端的剩余电量不满足电量需求，则说明维修端不满足接收全程指引的要求，因此，分析人员给接收单元发送电量补充信号，让其做到补充电量的计划，如携带充电宝、在路上充电或者使用备用手机等，以保证其在维修的过程中能够全程接受指引，保证维修的效果。

但是，有些时候，维修人员在维修端电量不足时可能缺少充电的条件，此时，该维修人员如果强行去执行当前的任务，就不能在维护的过程中全程接受指引。为了保证维护的效果，需要更换维修人员。此时，维修人员就可以通过反馈单元输入人员更换信号，由分析单元重新分配维修人员，以保证后续维护的效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。