本發(fā)明涉及隧道質量檢測，具體為基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法。
背景技術：
1、在交通基礎設施建設不斷發(fā)展的當下，隧道作為其中關鍵的組成部分，其運營質量的保障至關重要。隧道的高效運營不僅關系到交通安全，還對能源利用、維護成本等方面有著深遠影響。隨著人們對節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的關注度日益提高，能效評價成為衡量隧道運營質量的重要維度。能效標準作為對用能產品能源利用效率水平或能源消耗水平的規(guī)定，在隧道運營領域同樣具有重要意義，它能有效衡量隧道各類用電設備及系統(tǒng)的能源利用情況。
2、與此同時，快速檢測隧道運營質量的需求也愈發(fā)迫切，及時準確地掌握隧道運營狀態(tài)，對于預防事故、降低維護成本、提高運營效率起著關鍵作用。因此，基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法的研究應運而生，旨在借助能效評價這一有效手段，建立起快速、精準檢測隧道運營質量的技術體系，為隧道的安全、高效、可持續(xù)運營提供有力支撐。
3、但是傳統(tǒng)的檢測方式在進行使用時，遇到大流量擁堵、火災的情況下，導致能效評價標準缺失。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，解決在大流量擁堵、火災下的能效評價標準缺失的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，包括以下步驟：
3、s1、多源數(shù)據(jù)融合采集與建模：部署物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡，構建三維隧道模型；
4、s2、動態(tài)能效評價與自適應評分：基于實時數(shù)據(jù)計算多維度能效比，訓練輕量化lightgbm模型，模型每24小時增量更新；
5、s3、極端場景模式自觸發(fā)切換：車流擁堵超過閾值與發(fā)生火災時，自動切換至應急能效模式；
6、s4、數(shù)字孿生仿真與實時優(yōu)化：構建數(shù)字孿生體，注入實時數(shù)據(jù)模擬，生成控制策略后執(zhí)行，并展示能效熱力圖及調優(yōu)建議；
7、s5、區(qū)塊鏈知識沉淀與閉環(huán)管理：將檢測結果與優(yōu)化策略寫入?yún)^(qū)塊鏈，構建能效知識圖譜，并支持語義檢索。
8、所述物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡包括低功耗lorawan節(jié)點，在隧道彎曲段部署中繼器以消除信號盲區(qū)，且傳感器數(shù)據(jù)通過kalman濾波消除電磁干擾噪聲，通過5g和邊緣計算節(jié)點實現(xiàn)毫秒級數(shù)據(jù)同步。
9、通過bim-gis構建三維隧道模型并標注設備拓撲關系與設計能效基準值，生成動態(tài)更新的設備狀態(tài)矩陣。
10、所述多維度能效比包括照明能效比和通風能效比，綜合能效評分的計算公式為：照明能效比×0.6+通風能效比×0.4，采用聯(lián)邦學習框架訓練輕量化lightgbm模型，輸出0～100分的綜合能效評分。
11、所述車流擁堵模式下的通風控制策略為：距擁堵點500m的上游風機內功率提升至110%，下游風機功率降至70%，形成氣壓梯度差以加速污染物擴散。
12、數(shù)字孿生體通過unity引擎構建，注入實時數(shù)據(jù)驅動蒙特卡洛模擬，經(jīng)opc?ua協(xié)議下發(fā)至plc執(zhí)行。
13、通過可視化dashboard展示能效熱力圖，其中能效熱力圖的顏色映射規(guī)則為紅黃綠三色預警，紅色：能效評分<60分或設備故障；黃色：60～80分且存在優(yōu)化空間；綠色：≥80分且無告警。
14、所述蒙特卡洛模擬注入對抗樣本，測試控制策略的魯棒性，僅采納通過率>95%的策略。
15、所述區(qū)塊鏈包括hyperledger?fabric，所述區(qū)塊鏈存儲的能效策略包含數(shù)字簽名，所述語義檢索通過輸入關鍵詞，即可與歷史策略匹配，
16、所述能效知識圖譜采用neo4j圖數(shù)據(jù)庫構建，節(jié)點包括隧道結構、設備型號和環(huán)境事件三類。
17、本發(fā)明提供了基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法。具備以下有益效果：
18、1.本發(fā)明中，通過實時監(jiān)測擁堵指數(shù)與污染物濃度，在虛擬環(huán)境中注入極端場景數(shù)據(jù)，再將各隧道本地訓練lightgbm模型，加密上傳參數(shù)至中心聚合，極端事件觸發(fā)時設備根據(jù)決策運行，通過感知－評價－執(zhí)行－驗證四重技術閉環(huán)，實現(xiàn)擁堵或火災下能效評價的動態(tài)化和可追溯性。
19、2.本發(fā)明中，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡配合bim-gis三維建模，同步采集各類數(shù)據(jù)，通過三維模型標注設備空間坐標，實現(xiàn)屬性與位置的精準關聯(lián)，通過聯(lián)邦學習lightgbm模型配合數(shù)字孿生仿真，實現(xiàn)多準則決策，通過區(qū)塊鏈配合neo4j知識圖譜，實現(xiàn)多層級分析，達到對隧道運營狀態(tài)和能效的全面、精準評估的效果。
20、3、本發(fā)明中，通過聯(lián)邦學習框架與區(qū)塊鏈存證的配合，在保護各隧道數(shù)據(jù)差分隱私ε=0.5的前提下，實現(xiàn)跨隧道能效知識共享，新隧道調試周期縮短40%，同時區(qū)塊鏈數(shù)字簽名確保所有策略記錄不可篡改，滿足國際認證要求。
21、4、本發(fā)明中，通過bim-gis三維建模與數(shù)字孿生仿真的配合，構建虛實映射的隧道動態(tài)模型，設備定位誤差從50cm縮小至5cm，并在虛擬環(huán)境中預演1000+種控制策略，使能效優(yōu)化方案實施前的故障預判準確率提高，避免真實場景試錯成本。
22、5、本發(fā)明中，通過多維度能效評分與三色熱力圖可視化的配合，將復雜能效數(shù)據(jù)轉化為直觀的紅黃綠預警體系，使故障定位時間減少，并自動生成優(yōu)化建議，提升運維效率。
1.基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，所述物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡包括低功耗lorawan節(jié)點，在隧道彎曲段部署中繼器以消除信號盲區(qū)，且傳感器數(shù)據(jù)通過kalman濾波消除電磁干擾噪聲，通過5g和邊緣計算節(jié)點實現(xiàn)毫秒級數(shù)據(jù)同步。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，通過bim-gis構建三維隧道模型并標注設備拓撲關系與設計能效基準值，生成動態(tài)更新的設備狀態(tài)矩陣。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，所述多維度能效比包括照明能效比和通風能效比，綜合能效評分的計算公式為：照明能效比×0.6+通風能效比×0.4，采用聯(lián)邦學習框架訓練輕量化lightgbm模型，輸出0～100分的綜合能效評分。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，所述車流擁堵模式下的通風控制策略為：距擁堵點500m的上游風機內功率提升至110%，下游風機功率降至70%，形成氣壓梯度差以加速污染物擴散。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，數(shù)字孿生體通過unity引擎構建，注入實時數(shù)據(jù)驅動蒙特卡洛模擬，經(jīng)opc?ua協(xié)議下發(fā)至plc執(zhí)行。
7.根據(jù)權利要求1所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，通過可視化dashboard展示能效熱力圖，其中能效熱力圖的顏色映射規(guī)則為紅黃綠三色預警，紅色：能效評分<60分或設備故障；黃色：60～80分且存在優(yōu)化空間；綠色：≥80分且無告警。
8.根據(jù)權利要求6所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，所述蒙特卡洛模擬注入對抗樣本，測試控制策略的魯棒性，僅采納通過率>95%的策略。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，所述區(qū)塊鏈包括hyperledger?fabric，所述區(qū)塊鏈存儲的能效策略包含數(shù)字簽名，所述語義檢索通過輸入關鍵詞，即可與歷史策略匹配。
10.根據(jù)權利要求1所述的基于能效評價的隧道運營質量快速檢測方法，其特征在于，所述能效知識圖譜采用neo4j圖數(shù)據(jù)庫構建，節(jié)點包括隧道結構、設備型號和環(huán)境事件三類。