(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 202211186547.6 (22)申请日 2022.09.28 (71)申请人 山东水利职业学院 地址 276800 山东省日照市学 苑路677号 (72)发明人 刘兵吉　宋祥玲　 (74)专利代理 机构 日照朝一专利代理事务所 (普通合伙) 37350 专利代理师 门雅坤 (51)Int.Cl. E01C 3/06(2006.01) E01C 3/04(2006.01) G01C 5/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) E02D 1/00(2006.01) E02D 33/00(2006.01) (54)发明名称 一种公路 路基沉降预防装置及方法 (57)摘要 本发明公开了一种公路路基沉降预防装置 及方法， 涉及公路路基防护领域， 其中， 所述装置 用于执行一种公路路基沉降预防方法， 所述方法 包括： 获得目标公路路基数据库； 并对其进行路 基沉降影响评估， 获取路基沉降影响参数集合； 基于预设监测时间节点集合获得实时监测数据 集合； 基于历史监测数据集合对其进行异常检 测， 获得异常监测数据； 结合路基沉降影响参数 集合， 获得路基沉降影响数据库， 并对其进行主 成分分析， 获得路基沉降影响数据集； 结合路基 沉降预防方案匹配模型， 获得路基沉降预防方 案， 并根据其对目标公路路基进行沉降预防。 达 到了提高公路路基的沉降预防的准确性， 进而提 高公路路基的沉降预防质量 等技术效果。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115538237 A 2022.12.30 CN 115538237 A 1.一种公路 路基沉降预防装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 参数采集模块， 所述参数采集模块用于采集目标公路路基的参数信息， 获得目标公路 路基数据库， 其中， 所述目标公路 路基数据库包括多个目标公路 路基参数； 路基沉降影响评估模块， 所述路基沉降影响评估模块用于基于所述目标公路路基数据 库进行路基沉降影响评估， 获取路基沉降影响参数集 合； 实时监测模块， 所述实时监测模块用于基于预设监测时间节点集合对目标公路路基进 行实时监测， 获得实时监测数据集合， 其中， 所述实时监测数据集合包括实时环境监测数 据、 实时承压监测数据、 实时沉降监测数据； 异常检测模块， 所述异常检测模块用于基于历史监测数据集合对所述实时监测数据集 合进行异常检测， 获得异常监测数据； 主成分分析模块， 所述主成分分析模块用于基于所述路基沉降影响参数集合和所述异 常监测数据， 获得路基沉降影响数据库， 基于所述路基沉降影响数据库进 行主成分分析， 获 得路基沉降影响数据集； 方案匹配模块， 所述方案匹配模块用于基于所述路基沉降影响数据集， 通过路基沉降 预防方案匹配模型获得路基沉降预防方案； 沉降预防模块， 所述沉降预防模块用于根据 所述路基沉降预防方案对目标公路路基进 行沉降预防。 2.如权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括： 路基沉降影响因子确定模块， 所述路基沉降影响因子确定模块用于分别对所述目标公 路路基数据库中多个目标公路路基参数进 行路基沉降影响评估， 获得多个路基沉降影响因 子； 预设因子确定模块， 所述预设因子确定模块用于获得 预设路基沉降影响因子； 第一判断模块， 所述第 一判断模块用于分别判断所述多个路基沉降影响因子是否满足 所述预设路基沉降影响因子； 添加模块， 所述添加模块用于若所述路基沉降影响因子满足所述预设路基沉降影响因 子， 将所述路基沉降影响因子添加至路基沉降影响结果； 匹配模块， 所述匹配模块用于基于所述路基沉降影响结果遍历所述目标公路路基数据 库进行匹配， 获得 所述路基沉降影响参数集 合。 3.如权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括： 历史监测数据采集模块， 所述历史监测数据采集模块用于基于历史监测时间节点集 合， 通过大数据采集获得所述历史监测数据集合， 其中， 所述历史监测数据集合包括历史环 境监测数据、 历史承压监测数据、 历史沉降监测数据； 异常比对模块， 所述异常比对模块用于基于所述历史环境监测数据、 所述历史承压监 测数据、 所述历史沉降监测数据， 分别对所述实时环境监测数据、 所述实时承压监测数据、 所述实时沉降监测数据进 行一一比对， 获取异常比对结果， 其中， 所述异常比对 结果包括异 常环境数据、 异常承压数据、 异常沉降数据； 异常监测系数确定模块， 所述异常监测系数确定模块用于基于所述异常比对结果和所 述实时监测数据集 合， 获得异常监测系数； 异常监测数据确定模块， 所述异常监测数据确定模块用于基于所述异常比对结果和所权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115538237 A 2述异常监测指数， 获得 所述异常监测数据。 4.如权利要求3所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括： 异常环境占比系数确定模块， 所述异常环境占比系数确定模块用于基于所述异常环境 数据和所述实时环境 监测数据， 获得异常环境占比系数； 异常承压占比系数确定模块， 所述异常承压占比系数确定模块用于基于所述异常承压 数据和所述实时承压监测数据， 获得异常承压占比系数； 异常沉降占比系数确定模块， 所述异常沉降占比系数确定模块用于基于所述异常沉降 数据和所述实时沉降监测数据， 获得异常沉降占比系数； 系数平均值计算模块， 所述系数平均值计算模块用于通过对所述异常环境占比系数、 所述异常承压占比系数、 所述异常沉降占比系数进行平均值计算， 获取 所述异常监测系数。 5.如权利要求 4所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括： 历史数据查询模块， 所述历史数据查询模块用于通过历史数据查询获得多个历史异常 监测系数； 极值确定模块， 所述极值确定模块用于基于所述多个历史异常监测系数， 获得最大历 史异常监测系数和最小历史异常监测系数； 历史异常监测系数集确定模块， 所述历史异常监测系数集确定模块用于将所述多个历 史异常监测系 数去除所述最大历史异常监测系 数、 所述最小历史异常监测系 数后， 获得历 史异常监测系数集； 预设异常监测系数确定模块， 所述预设异常监测系数确定模块用于通过对所述历史异 常监测系数集进行平均值计算， 获得 预设异常监测系数； 第二判断模块， 所述第 二判断模块用于判断所述异常监测系数是否满足所述预设异常 监测系数； 异常预警信 息添加模块， 所述异常预警信 息添加模块用于如果所述异常监测系数满足 所述预设异常监测系 数， 获得异常预警信息， 并将所述异常预警信息添加至所述异常监测 数据。 6.如权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括： 路基沉降影响数据库确定模块， 所述路基沉降影响数据库确定模块用于根据 所述路基 沉降影响参数集 合和所述异常监测数据， 获得 所述路基沉降影响数据库； 特征数据集确定模块， 所述特征数据集确定模块用于根据所述路基沉降影响数据库， 获得第一特 征路基沉降影响数据集； 去中心化处理模块， 所述去中心化处理模块用于对所述第 一特征路基沉降影响数据集 进行去中心化处 理， 获得第二特 征路基沉降影响数据集； 协方差矩阵确定模块， 所述协方差矩阵确定模块用于根据 所述第二特征路基沉降影响 数据集， 获得第一路基沉降影响数据的协方差矩阵； 特征确定模块， 所述特征确定模块用于根据所述第一路基沉降影响数据的协方差矩 阵， 获得第一特 征值和第一特 征向量； 路基沉降影响数据集确定模块， 所述路基沉降影响数据集确定模块用于根据 所述第一 特征值和所述第一特 征向量， 获得 所述路基沉降影响数据集。 7.如权利要求1所述的装置， 其特 征在于， 所述装置还 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115538237 A 3