(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 202211154798.6 (22)申请日 2022.09.21 (71)申请人 北京住总集团有限责任公司 地址 100101 北京市朝阳区慧忠里320号 (72)发明人 付春青　张国强　刘猛　刘彤　 杨纬华　郝岩　 (74)专利代理 机构 北京之于行知识产权代理有 限公司 1 1767 专利代理师 吕晓蓉 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G06K 9/62(2022.01) G06F 16/2455(2019.01) G06F 16/248(2019.01) (54)发明名称 一种地下工程 安全风险识别系统及方法 (57)摘要 本发明涉及一种地下工程安全风险识别系 统及方法， 包括控制模块， 用于控制调整风险识 别过程； 监测识别模块， 用于获取监测对象的风 险识别信息； 规则存储库， 用于对风险识别信息 进行风险识别计算； 指导模块， 用于输出风险识 别结论。 地下工程按照节点等级划分为若干节点 范围以形成动态的风险识别网络； 规则存储库中 的计算规则通过范围表和影响因子进行量化表 达， 将对象集中每个对象元素的风险识别信息代 入计算以获得风险识别结论。 控制模块基于定性 和定量相结合的风险识别计算能够为地下工程 安全风险的动态识别过程输出高准确度和 高时 效性的风险识别结论， 可指导施工过程采取针对 性的监测预防和施工调整。 权利要求书3页 说明书11页 附图2页 CN 115330264 A 2022.11.11 CN 115330264 A 1.一种地下工程 安全风险识别系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 控制模块(10 0)， 用于控制调整风险识别过程并基于触发条件重新进行风险识别过程； 监测识别模块(20 0)， 用于获取监测对象的风险识别 信息； 规则存储库(300)， 用于对风险识别 信息进行风险识别计算； 指导模块(40 0)， 用于输出监测对象的风险识别结论； 在所述控制模块(100)将地下工程的施工区域按照节点等级划分为若干节点范围 (501)的情况下， 不同所述节 点范围(501)基于节 点等级设置有差异化的风险识别周期以控 制风险识别的更新时间 间隔； 所述规则存储库(300)中的计算规则至少包括工法规则、 施工设计规则、 地质参数规则 和规范准则， 所述计算规则通过范围表和影响因子进 行量化表达， 所述控制模块(100)将风 险识别信息代入风险识别计算以获得风险识别结论。 2.根据权利要求1所述的系统， 其特 征在于， 所述 风险识别过程包括以下步骤： 所述监测识别 模块(200)基于多种识别规则将所述监测对象分类归纳为至少包括两层 嵌套结构的对象集， 所述对象集中的对象元素配置有 所述风险识别信息， 其中， 所述嵌套 结 构指所述对象集基于所述识别规则形成的嵌套集合， 所述识别规则至少包括监测对象类别 和坐标信息； 将所述对象元素的风险识别信息与规则存储库(300)中的计算规则进行风险识别计 算， 其中， 风险识别计算包括所述对 象元素组成的对 象矩阵和规则元素组成的规则矩阵之 间的匹配运 算； 所述指导模块(400)输出经风险识别计算得到的所述风险识别结论， 并将所述对象集 中的所述对象元素与所述风险识别结论进 行关联排序， 使得所述对象元素至少凭借所述风 险识别结论中的至少一部分信息进行升序或降序排列， 其中， 所述风险识别结论至少包括 风险识别等级、 指导信息和变形控制指标； 所述控制模块(100)基于触发条件改变所述规则 存储库(300)的至少部分计算规则， 并 重新进行风险识别过程， 所述指导模块(400)输出关于计算规则改变的指导信息并为时间 下游的施工设计提供参 考。 3.根据权利 要求1或2所述的系统， 其特征在于， 所述监测识别 模块(200)以至少包括两 层嵌套结构的对 象集来表示风险识别信息， 其中， 第一层对 象集依据监测对 象类别进行分 类， 第二层对 象集以对 象元素与地下工程的相对位置关系进行分类， 相对位置关系由坐标 信息计算获得； 监测对象的坐标信 息以绝对坐标和相对坐标进行标定， 识别规则中的坐标信 息用于计 算监测对 象与地下工程的绝对距离和相对距离， 其中， 绝对距离指监测对 象到地下工程的 最短距离， 相对距离指监测对象到施工面(5 03)的距离 。 4.根据权利 要求1或2所述的系统， 其特征在于， 在监测识别模块(200)将获取的对象集 设置为两层嵌套结构集合的情况下， 包含X个元素 的对象集表示为M(A1、 A2、 A3、 …、 AX)， A1 至AX表示为AX(B1、 B2、 B 3、…、 BY)， 其中， A1至AX为监测对象依据监测对象类别分类获得的第 一层对象集元素， B1至BY为依据监测对象与地宫工程相对位置关系分类获得的第二层对象 集元素， X、 Y为 不小于1的正整数。 5.根据权利要求4所述的系统， 其特征在于， 将对象集内配置有风险识别信 息的对象元权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115330264 A 2素布置为至少包括二维结构的对象矩阵M， 将规则存储库(300)中的计算规则量化为若干带 匹配注释和结论注释的范围表/影响因子并形成规则元素， 将若干规则元素分类归纳为至 少包括二维结构的规则矩阵N， 其中， M矩阵的列数为X， N矩阵的行 数不小于X。 6.根据权利要求5所述的系统， 其特征在于， 风险识别计算的过程包括： 将M矩阵每一列 的对象元素与规则矩阵N每一行 的规则元素进行检索 匹配， 根据对 象元素的风险识别信息 和规则元素 的匹配注释符合情况代入范围表/影响因子进行计算， 获得计算结果和对应的 结论注释。 7.根据权利要求6所述的系统， 其特征在于， 在若干节点范围(501)与若干一般范围 (502)组合为施工区域的情况下， 所述节点范围(501)的长度由节点等级确 定； 当地下工程 的施工面(503)由所述一般范围(502)进入/离开所述节 点范围(501)时， 触发所述控制模块 (100)对规则存 储库300中的至少部分计算 规则进行调整修改， 并改变风险识别周期； 所述节点范围(501)基于所述风险识别周期设置为若干区段， 当地下工程的施工面 (503)位于节点范 围(501)的上一区段(5011)时， 所述控制模块(100)基于当前区段的风险 识别信息进行风险识别计算， 获得用以指导下一区段(5012)的风险识别 结论； 若监测对象 的风险识别等级 大于预警等级， 触发所述控制模块(100)对 所述规则存储库(300)中的至少 部分计算规则进行调整， 指导模块(400)通过传递指导信息的方式为下一区段的实际施工 过程提供调整参 考。 8.根据权利要求7所述的系统， 其特征在于， 当监测对象对应的节点范围(501)发生重 叠时， 在监测对象对应的风险识别信息中增加重叠度信息， 并代入风险识别计算， 使得风险 识别结论中的风险识别等级变化量与重叠度大小呈正相关， 其中， 风险识别等级变化量为 考虑所述重叠度信息获得 的风险识别等级与未考虑所述重叠度信息获得 的风险识别等级 之间的差值。 9.一种地下工程安全风险识别方法， 其特征在于， 所述方法采用权利要求1至8中任一 项所述的系统， 所述方法包括以下步骤： 控制模块(100)将地下工程的施工区域按照节点等级划分为若干节点范围(501)， 不同 节点范围(501)基于节点等级设置有差异 化的风险识别周期以控制风险识别的更新时间间 隔； 监测识别 模块(200)基于多种识别规则将监测对象分类归纳为至少包括两层嵌套结构 的对象集， 对象集中的对象元素配置有风险识别信息， 其中， 嵌套 结构指对象集基于识别规 则形成的嵌套集 合， 识别规则至少包括 监测对象类别和坐标信息； 将对象元素的风险识别信息与规则存储库(300)中的计算规则进行风 险识别计算， 其 中， 风险识别计算包括对象元素组成的对象矩阵和规则元素组成的规则矩阵之 间的匹配运 算； 指导模块(400)输出风险识别计算得到风险识别结论， 并将对象集中的对象元素与风 险识别结论进 行关联排序， 使得对象元素至少凭借风险识别结论中的至少一部 分信息进 行 升序或降序排列， 其中， 风险识别结论至少包括 风险识别等级、 指导信息和变形控制指标。 10.根据权利要求9所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括以下步骤的一项或多 项： 所述控制模块(100)基于触发条件改变规则 存储库(300)的至少部分计算规则， 并重新 进行风险识别过程， 指导模块(400)输出关于计算规则改变的指导信息并为时间下游的施权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115330264 A 3