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龙图腾网获悉中铁长江交通设计集团有限公司申请的专利基于分布式光纤传感的山体隧道围岩变形监测方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121230643B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511798773.3，技术领域涉及：G01B11/16；该发明授权基于分布式光纤传感的山体隧道围岩变形监测方法及系统是由任涛;张传玖;杨洋;钟芸;陈结;陈紫阳;周云;邹育麟;郭德平;刘锴;周泽林;王新胜;高飞;马祥;文永江;蔡飒设计研发完成，并于2025-12-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于分布式光纤传感的山体隧道围岩变形监测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及变形监测技术领域，尤其涉及一种基于分布式光纤传感的山体隧道围岩变形监测方法及系统。所述方法包括以下步骤：采集布里渊频移原始数据及中心波长原始数据，同时获取隧道施工进度数据与围岩地质勘察数据并进行格式标准化与时序对齐处理，生成预处理后的光纤传感基础数据、施工时序数据及地质属性数据；基于光纤传感基础数据提取围岩变形特征参数并构建围岩变形多维特征向量；基于围岩变形多维特征向量进行变形模式密度聚类和围岩变形量动态预测，生成围岩变形动态预测值；将围岩变形动态预测值进行对比和迭代修正，并进行区域化聚合，生成山体隧道围岩变形时空分布可视化结果。本发明能够实现隧道围岩变形的全时空精准监测与预警。

本发明授权基于分布式光纤传感的山体隧道围岩变形监测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于分布式光纤传感的山体隧道围岩变形监测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1：针对山体隧道围岩监测区域采集传感光缆沿程的布里渊频移原始数据以及各传感节点的中心波长原始数据，同时获取隧道施工进度数据与围岩地质勘察数据；对布里渊频移原始数据、中心波长原始数据进行异常值剔除与噪声滤波处理，隧道施工进度数据与围岩地质勘察数据进行格式标准化与时序对齐处理，生成预处理后的光纤传感基础数据、施工时序数据及地质属性数据； 步骤S2：基于光纤传感基础数据提取围岩变形特征参数，包括传感光缆各监测点的轴向应变值以及围岩沿程应变分布参数；解析得到各传感节点的中心波长偏移量并分离出纯应变分量，生成围岩关键点位的点应变参数，同时基于围岩变形特征参数结合施工时序数据与地质属性数据构建围岩变形多维特征向量；其中，步骤S2包括以下步骤： 步骤S21：通过从预处理后的光纤传感基础数据中调取BOTDA解调系统输出的布里渊频移序列数据，并结合BOTDA解调系统标定的布里渊频移-应变灵敏度系数与温度补偿系数，计算得到传感光缆各监测点的轴向应变值； 步骤S22：基于轴向应变值对应的空间分布特征提取出应变梯度变化率，其中具体为应变梯度变化率=相邻监测点应变差值光缆布设间距，并通过应变梯度变化率识别出光缆沿程各监测点对应的应变突变段与平缓段； 步骤S23：基于光缆沿程各监测点对应的应变突变段与平缓段，结合隧道施工BIM模型获取传感光缆对应的光缆三维布设轨迹，并基于光缆三维布设轨迹对传感光缆各监测点的轴向应变值进行线应变分布统计，以生成围岩沿程应变分布参数； 步骤S24：通过FBG解调系统解析光纤传感基础数据得到各传感节点的中心波长偏移量，并依据FBG应变-温度交叉敏感补偿模型分离出纯应变分量，生成围岩关键点位的点应变参数；将围岩沿程应变分布参数与围岩关键点位的点应变参数组合生成围岩变形特征参数； 步骤S25：基于围岩变形特征参数结合施工时序数据与地质属性数据构建包含线应变分布、点应变参数、施工关联规律及地质耦合关系对应的围岩变形多维特征向量； 步骤S3：基于围岩变形多维特征向量对隧道不同监测断面的围岩进行变形模式密度聚类，以划分出均匀变形型、局部突变型及渐进累积型对应的变形模式类别；针对不同变形模式类别，引入施工时序数据中的工序进度权重与地质属性数据中的岩性影响系数进行围岩变形量动态预测，生成各监测断面对应的围岩变形动态预测值； 步骤S4：将围岩变形动态预测值与隧道现场布设的全站仪监测数据、多点位移计监测数据进行对比，计算预测值与实测值的绝对误差、相对误差及均方根误差，形成围岩变形预测误差矩阵；基于围岩变形预测误差矩阵进行迭代修正，并按照隧道里程段与变形模式类别进行区域化聚合，生成山体隧道围岩变形时空分布可视化结果。

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