公路隧道结构安全自动化监测与预警关键技术
项目概况：
本项目采取“地质分析、综合物探、超前钻探相结合”、“长短距离预报手段相结合”、“地表探测和洞内探测相结合”的方法，借助探测能力强、精度高的行业领先的物探新技术、新设备（瞬变电磁仪、GeodeEM3D三维网络分布式电磁勘探系统、TSP303）对隧道施工过程中高风险区段开展专项地质精细化综合预报并相互验证，在传统单一地质雷达法地质预报的基础上进一步提高地质预报的准确率和精细化程度，搭建了公路隧道预报系统。可减小隧道施工过程中地质灾害发生概率，保障隧道施工安全，为隧道“动态设计变更、动态施工、合理节省工期与投资”提供有力的技术支撑。
公路隧道预报系统采用two-stage算法可较好地实现隧道掌子面围岩特征识别。并在此基础上，改进Mask R-CNN实例分割算法，建立了隧道掌子面围岩智能识别与分级方法。
项目亮点：
1.项目组集合了物联网、云计算、传感器、无线通信等技术，研发了一套智能、安全、快捷的公路隧道结构安全自动化监测与预警平台，为隧道超前地质预报、施工期和管养期提供有效的数据支撑。
2.在two-stage算法基础上，改进Mask R-CNN实例分割算法，提出了隧道掌子面围岩智能识别与分级方法，搭建了公路隧道预报系统，保障隧道施工安全。
3.利用神经网络算法预测隧道拱顶变形，构建了神经网络回归预测模型，搭建公路隧道施工质量信息智能管理系统，实现隧道建设数据的可视化与智能预警，施工过程的安全评价，降低安全隐患。
4.构建了公路隧道结构运营期自动化监测系统，可全方位概览隧道环境，快速收集监测数据，实时分析、处理和传输，实现了对隧道状态的精准监测。对隧道的异常状态进行自动识别和分级预警，保障隧道的安全。
荣誉成果：
中国公路学会2024年公路隧道"四新技术"重点推广成果。
