(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210603181.1 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 广西新发展交通集团有限公司 地址 530029 广西壮族自治区南宁市青秀 区云景路39号新发展大厦18层 申请人 招商局重庆交通科研设计院有限公 司 (72)发明人 何廷全　李文锋　刘家庆　陈漳昕　 梁若翔　陈建忠　聂杰雄　覃子轩　 党思雨　 (74)专利代理机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 11129 专利代理师 胡博文 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01)G06V 20/10(2022.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 隧道洞口监测系统以及安全评价方法 (57)摘要 本发明公开了一种隧道洞口监测系统，包括 处理单元、设置于隧道洞口上部并与洞口上部适 形的运行轨道、机器人监测单元以及设置于洞口 的洞口监测单元；所述机器人监测单元包括机器 人本体、第一采集模块以及第二采集模块；所述 第一采集模块以及第二采集模块均设置于机器 人本体，所述机器人本体可沿运行轨道往复运 动；所述第一采集模块用于采集隧道洞口上部的 山体边坡图像信息，所述第二采集模块用于采集 隧道洞口顶部结构的表面图像信息。一种隧道洞 口安全评价方法，通过分层综合评定与单项控制 指标相结合的方式，实现对隧道洞口安全性的准 确评价。本发明能够实现多角度、多类型的主动 式监测，降低了隧道洞口的监测成本，准确评估 隧道洞口的安全性。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114964375 A 2022.08.30 CN 114964375 A 1.一种隧道洞口监测系统，其特征在于：包括处理单元、设置于隧道洞口上部并与洞口 上部适形的运行轨道、机器人监测单元以及设置于洞口的洞口监测单元； 所述机器人监测单元包括机器人本体、第一采集模块以及第二采集模块；所述第一采 集模块以及第二采集模块均设置于机器人本体，所述机器人本体可沿运行轨道往复运动； 所述第一采集模块用于采集隧道洞口上部的山体边坡图像信息，所述第二采集模块用于采 集隧道洞口顶部结构的表面图像信息；所述第一采集模块以及第二采集模块分别与处理单 元通信连接。 2.根据权利要求1所述的隧道洞口监测系统，其特征在于：所述洞口监测单元包括第三 采集模块；所述第三采集模块用于采集洞口路面图像信息、洞口通行车辆图像信息以及洞 口外天气图像信息；所述第三采集模块与处理单元通信连接。 3.根据权利要求1所述的隧道洞口监测系统，其特征在于：所述监测系统还包括为机器 人本体充电的充电单元；所述充电单元包括控制模块、用于为机器人本体提供电量的供电 模块、用于检测机器人本体剩余电量的电量检测模块以及用于检测机器人本体是否到达充 电位置的位置检测模块； 所述供电模块以及位置检测模块均设置于运行轨道，所述电量检测模块设置于机器人 本体，所述机器人本体、电量检测模块以及位置检测模块均与控制模块通信连接； 所述控制模块用于输出充电控制信号，并根据所述充电控制信号驱动机器人本体到达 充电位置，控制机器人本体的电源输入端与供电模块的电源输出端连接。 4.根据权利要求3所述的隧道洞口监测系统，其特征在于：所述机器人本体设置有伸缩 充电臂，所述供电模块设置有与伸缩充电臂适配的充电槽。 5.根据权利要求1所述的隧道洞口监测系统，其特征在于：所述隧道洞口上部的山体边 坡设置有标记模块；所述标记模块包括棋盘标记件以及反光板。 6.一种利用权利要求1‑5任一项所述的隧道洞口监测系统进行隧道洞口安全评价的评 价方法，其特征在于：包括如下步骤： S1.确定隧道洞口总体安全状况评分； S2.以安全状况评分作为安全评价指标，对总体安全状况评分进行安全评价，得到隧道 洞口的安全类别。 7.根据权利要求6所述的隧道洞口安全评价方法，其特征在于：根据如下公式确定隧道 洞口总体安全状况评分CI： CI＝(SDCI×Wsd+STCI×Wst+LMCI×Wlm)/W； 其中，SDCI为隧道结构安全状况评分，Wsd为隧道结构的权重；STCI为山体结构安全状况 评分，Wst为山体结构的权重；LMCI为路面结构安全状况评分，Wlm为路面结构的权重；W为总 体安全状况权重，所述W＝Wsd+Wst+Wlm。 8.根据权利要求7所述的隧道洞口安全评价方法，其特征在于：根据如下公式确定隧道 结构安全状况评分SDCI： 其中，n为隧道结构分项个数，SDCIi为隧道结构分项的安全状况值，wi为隧道结构分项 权重；所述隧道结构分项包括隧道洞门变形速度以及隧道洞门结构破损。权　利　要　求　书 1/2页 2 CN 114964375 A 29.根据权利要求7所述的隧道洞口安全评价方法，其特征在于：根据如下公式确定山体 结构安全状况评分STCI： 其中，n为山体结构分项个数，STCIi为山体结构分项的安全状况值，wi为山体结构分项 权重；所述山体结构分项包括山体位移限值以及山体位移速率变化率。 10.根据权利要求7所述的隧道洞口安全评价方法，其特征在于：根据如下公式确定路 面结构安全状况评分LMCI： 其中，n为路面结构分项个数，LMCIi为路面结构分项的安全状况值，wi为路面结构分项 权重；所述路面结构分项包括路面积水、路面结冰以及路面裂缝。权　利　要　求　书 2/2页 3 CN 114964375 A 3