一种岩体位移预测方法

摘要

本发明公开了一种岩体位移监测装置及岩体位移预测方法，所述监测装置包括：锚固体、定位环、电感调频式位移传感器和保护部件；所述电感调频式位移传感器包括铁芯和螺管线圈；所述定位环外周面与所述岩体固定连接，且该定位环具有一穿孔，所述锚固体穿过所述穿孔与所述铁芯可拆卸连接；所述保护部件与所述螺管线圈固定连接；本发明充分利用作为围岩支护手段的锚杆结构，安装过程简单、位移监测数据的传输和查看实时方便，同时通过位移预测进化极限学机模型预测岩体位移数据，具有超前性，充分有效利用了位移监测数据对岩体位移进行预测，便于现场人员充分了解岩体位移的变化趋势，在工程上具有一定的指导意义。

主权项

一种利用岩体位移监测装置的岩体位移预测方法，所述岩体位移监测装置包括：锚固体(2)、定位环(6)、电感调频式位移传感器(7)和保护部件(8)；所述电感调频式位移传感器(7)包括铁芯(71)和螺管线圈(72)；所述定位环(6)外周面与所述岩体(1)固定连接，且该定位环(6)具有一穿孔(61)，所述锚固体(2)穿过所述穿孔(61)与所述铁芯(71)可拆卸连接；所述保护部件(8)与所述螺管线圈(72)固定连接，其特征在于，所述岩体位移预测方法包括如下步骤：步骤1：每隔预设时间间隔通过所述岩体位移监测装置获取被监测岩体断面各位移监测点的岩体位移数据，执行步骤2；步骤2：随时间推移，分别针对每一位移监测点，形成M个依次排列的历史位移时间序列，每一历史位移时间序列中包含当前位移监测点对应的预设数量位移数据，且最后一个历史位移时间序列中的最后一个位移数据对应的获取时间点与当前时间点之间具有预设时间间隔，执行步骤3；步骤3：随时间推移，分别针对每一位移监测点，构建以第h‑1个历史位移时间序列作为输入，以第h个历史位移时间序列作为输出的样本集，其中2≤h≤M；多个位移监测点对应多个样本集，执行步骤4；步骤4：将每一样本集划分为训练样本集和测试样本集两个部分，执行步骤5；步骤5：将极限学习机的输入层权值和隐含层偏移量作为差异进化算法的个体，通过所述差异进化算法随机生成初始种群，执行步骤6；步骤6：计算出当前种群的各个体的适应值，执行步骤7；步骤7：判断当前种群的个体是否满足进化结束条件，是则执行步骤9，否则执行步骤8；步骤8：使用差异进化算法对父代种群中的个体依次进行变异操作和交叉操作，得到新的子代种群，针对所得到的新的子代种群和其父代种群，执行选择操作，选择两代种群中适应值优秀的个体作为下一代种群，返回步骤6；步骤9：输出当前种群中适应值最优的个体，并获得相应的最优的输入层权值和隐含层偏移量，执行步骤10；步骤10：利用所述最优的输入层权值和隐含层偏移量，通过极限学习机对各训练样本集进行训练和学习，获得不同位移监测点各自的位移预测进化极限学习机模型，执行步骤11；步骤11：分别以各位移监测点的最后一个历史位移时间序列作为输入，通过各位移监测点对应的位移预测进化极限学习机模型输出各位移监测点的未来位移时间序列，返回步骤2。