锚杆轴力可视化模型生成方法、监测锚、电子设备及介质

本申请涉及数据处理，具体而言，涉及一种锚杆轴力可视化模型生成方法、监测锚、电子设备及介质。

背景技术：

1、随着经济的发展，深部隧道、硐室等工程建设量激增，在“三高一扰动”的深部赋存条件下往往面临着隧道垮塌、岩爆、软岩大变形、突泥涌水等工程灾害，给工程建设带来了极大的挑战，因此，针对不同地质条件下形成科学合理的监测方案，在体积范围内掌握围岩支护结构的动态信息，构建岩土工程的灾害预警系统显得尤为重要。然而现有监测技术中存在传感器适配性低、设备之间相互独立、监测数据挖掘深度不足、缺乏风险感知等问题，难以及时准确的对现场进行预警，因此如何对工程岩体的锚杆轴力进行监测成了继续解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供了一种锚杆轴力可视化模型生成方法、监测锚、电子设备及介质，其中锚杆轴力可视化模型生成方法能够生成锚杆轴力可视化模型，使得相关人员能够通过该锚杆轴力可视化模型对工程的锚杆轴力进行准确的监测，进而根据该可视化锚杆轴力对工程现场进行预警监测，避免了相关技术中无法准确对工程锚杆轴力进行监测，导致缺乏风险感知的问题。

2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

3、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种锚杆轴力可视化模型生成方法，所述方法包括：获取各个监测点的观测轴力数据；基于每个所述监测点的所述观测轴力数据，计算所有所述观测轴力数据之间的半方差；基于所有所述观测轴力数据之间的半方差，计算未知监测点的轴力数据；基于所述每个所述监测点的观测轴力数据和所述未知监测点的轴力数据构建面域矩阵，并根据所述面域矩阵生成锚杆轴力可视化模型。

4、在一些示例中，获取各个监测点的观测轴力数据，包括：在每个监测点设置监测锚，并通过所述监测锚获取所述观测轴力数据。

5、在一些示例中，基于每个所述监测点的所述观测轴力数据，计算所有所述观测轴力数据之间的半方差，包括：依次计算每个所述监测点与其他所述监测点之间的距离；基于环境信息确定距离与半方差之间的对应关系，根据确定的对应关系计算每个所述观测轴力数据与其他所述观测轴力数据之间的半方差。

6、在一些示例中，基于所有所述观测轴力数据之间的半方差，计算未知监测点的轴力数据，包括：初始化所述未知监测点的轴力数据，计算初始化后的所述未知监测点的轴力数据与每个所述观测轴力数据之间的半方差；基于初始化后的所述未知监测点的轴力数据与每个所述观测轴力数据之间的半方差，计算得到所述未知监测点的轴力数据。

7、在一些示例中，基于初始化后的所述未知监测点的轴力数据与每个所述观测轴力数据之间的半方差，计算得到所述未知监测点的轴力数据，包括：基于初始化后的所述未知监测点的轴力数据与每个所述观测轴力数据之间的半方差，以及每个所述观测轴力数据与其他所述观测轴力数据之间的半方差生成目标方程组；基于所述目标方程组得到所述未知监测点对应的最优系数；根据所述未知监测点对应的所述最优系数确定所述未知监测点的轴力数据。

8、在一些示例中，根据所述未知监测点对应的所述最优系数确定所述未知监测点的轴力数据，包括：根据所述最优系数对每个所述监测点的所述观测轴力数据进行加权求和，得到所述未知监测点的轴力数据。

9、根据本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供了一种监测锚，所述监测锚包括：压电超声波陶瓷晶片和锚杆；所述锚杆用于安装在监测点，获取所述监测点的变形量；所述压电超声波陶瓷晶片用于向所述锚杆发射超声波，并根据所述锚杆确定的变形量确定所述监测点的观测轴力数据。

10、在一些示例中，所述监测锚还包括：激光扫描雷达和三轴加速度计，其中，所述激光扫描雷达用于确定目标范围内的三维点云数据，所述三维点云数据用于生成所述目标范围内的区域性成像；所述三轴加速度计用于监测所述监测点的瞬时加速度。

11、根据本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如上所述的方法。

12、根据本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被电子设备的处理器执行时，使电子设备执行如上所述的方法。

13、本示例提供的锚杆轴力可视化模型生成方法，所述方法包括：获取各个监测点的观测轴力数据；基于每个所述监测点的所述观测轴力数据，计算所有所述观测轴力数据之间的半方差；基于所有所述观测轴力数据之间的半方差，计算未知监测点的轴力数据；基于所述每个所述监测点的观测轴力数据和所述未知监测点的轴力数据构建面域矩阵，并根据所述面域矩阵生成锚杆轴力可视化模型，通过对已知的监测点的观测轴力数据进行处理，获得监测点观测轴力数据两两之间的半方差，基于该半方差获取未知监测点的轴力数据，最后基于未知监测点的轴力数据和获取的监测点的观测轴力数据生成锚杆轴力可视化模型，其中锚杆轴力可视化模型生成方法能够生成锚杆轴力可视化模型，使得相关人员能够通过该锚杆轴力可视化模型对工程的锚杆轴力进行准确的监测，进而根据该可视化锚杆轴力对工程现场进行预警监测，避免了相关技术中无法准确对工程锚杆轴力进行监测，导致缺乏风险感知的问题。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种锚杆轴力可视化模型生成方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取各个监测点的观测轴力数据，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于每个所述监测点的所述观测轴力数据，计算所有所述观测轴力数据之间的半方差，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所有所述观测轴力数据之间的半方差，计算未知监测点的轴力数据，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于初始化后的所述未知监测点的轴力数据与每个所述观测轴力数据之间的半方差，计算得到所述未知监测点的轴力数据，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述未知监测点对应的所述最优系数确定所述未知监测点的轴力数据，包括：

7.一种监测锚，其特征在于，所述监测锚包括：压电超声波陶瓷晶片和锚杆；

8.根据权利要求7所述的监测锚，其特征在于，所述监测锚还包括：激光扫描雷达和三轴加速度计，其中，

9.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个计算机程序，当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被电子设备的处理器执行时，使电子设备执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

技术总结
本申请的实施例公开了一种锚杆轴力可视化模型生成方法、监测锚、电子设备及介质，所述方法通过对已知的监测点的观测轴力数据进行处理，获得监测点观测轴力数据两两之间的半方差，基于该半方差获取未知监测点的轴力数据，最后基于未知监测点的轴力数据和获取的监测点的观测轴力数据生成锚杆轴力可视化模型，使得相关人员能够通过该锚杆轴力可视化模型了解工程的锚杆轴力，根据了解的锚杆轴力对工程进行准确的监测，避免了相关技术中无法准确对工程进行监测的问题。

技术研发人员：杨军,王科学,张艳博,翟兆玺,姚旭龙,梁鹏,边文辉,于光远
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13