基于无线传感器网络的公路边坡监测技术研究

公路边坡失稳会给交通运输和生产生活带来巨大的安全隐患,对公路边坡实时状态进行监测愈发迫切和必要,这对提升公路运输安全和保持运输通道畅通具有重大意义.针对104国道马头山段公路边坡的动态形变,提出了基于无线传感器网络的实时监测方案,进行了无线传感器网络采集节点的硬件实现和软件设计,通过GPRS网络技术实现了公路边坡的远程监测.现场测试表明该方案监测效果良好,并具有实时性、智能化、低成本等优点,可推广应用于大坝、水库等工程设施的实时监测.     

基于GPS网络的公路边坡自动监测系统研究

公路边坡变形监测是公路运输安全的重要保障手段,传统的GPS监测系统虽具有很多优点,但是监测成本过高,难以应用和推广。通过采用GPS多天线网络技术,利用自动控制技术、低噪声信号放大技术、无线GPRS数据传输技术,可实现远程自动化公路边坡监测,能够大幅度的降低GPS监测成本,从而获得边坡的稳定可靠的、连续的变形信息。     

走滑断层区域公路边坡的北斗监测系统优化设计

为防治新疆交通地质灾害,结合新疆富蕴山区"高寒深切"特点,提出公路边坡野外北斗自动化监测技术与系统优化方案。以S226为例,介绍了K36+500左右2边坡北斗监测系统,重点介绍了监测系统的组成部分及选址,对监测方案做了创新性地优化设计,节省了建设成本,提高了监测的精度与稳定性,为国内其他地方边坡监测提供借鉴。     

基于TDR技术的边坡自动化监测与预警

从TDR技术的基本原理出发,进行同轴电缆变形、破坏模拟试验;掌握同轴电缆的变形、破坏特性及相应的变形曲线反映规律;基于TDR技术的同轴电缆布设和埋设方式,进行监测数据自动采集和远程数据传输技术研究;分析研究同轴电缆变形报警阈值,开发了一套集数据处理和监测报警为一体的边坡自动化监测预警软件,实现边坡实时监测、预警。     

公路边坡智能监测预警系统设计及应用研究

以Visual Studio 2013软件和SQL server数据库为技术支撑,利用C#编程语言开发了以实现边坡监测数据的管理、成图、稳定性分析等具有预测、预报功能的应用程序;编写了数字化、信息化的边坡稳定性监测和预警系统,实现对庞大繁杂的边坡监测数据的高效妥善管理和处理分析,达到监测和预警的目的。利用实际边坡相关监测数据,对该边坡监测预警系统平台进行了应用验证分析。     

公路边坡滑坡监测与防治研究

对公路滑坡采取有效的监测手段和防治措施，为预防和治理滑坡，避免和减少经济损失具有重要意义。论述公路边坡滑坡监测的作用、内容和方法，提出边坡滑坡的防治原则及措施。     

基于光纤传感网络的桥梁实时监测系统研究

桥梁实时监测系统采用可进行长期稳定监测的光纤传感器,并结合多种光纤传感技术,部署传感器网络式分布结构,实现点面结合的实时监测模式。本系统建立了实用的安全评估及预警系统,模拟实时监测系统实际工作状态。应用结果评估表明:系统具有动态、静态数据综合采集的特点,且能实现数据自动采集、传输、存储、统计分析、远程监控与报警等功能,提高了综合监测效率,基本满足大跨度桥实时监测需求。     

基于MR_MC无线传感网的高速公路凝冻监测系统设计研究

对MR_MC的技术背景及其在无线传感网中的应用和关键技术进行分析。针对凝冻灾害天气分析并设计一个基于MR_MC技术搭建的凝冻监测系统,且对该系统各部分的设计及其在贵州省高速公路凝冻监测中的应用进行阐述。实践证明：该系统能有效提高高速公路凝冻监测能力,可保障公路交通的安全性。     

无线传感网络技术在隧道变形与防灾监测中的应用研究

针对当前隧道结构变形与防灾监测手段存在的不足,对无线传感网络在隧道工程应用的可行性进行试验研究,提出一种基于材料力学的新型监测位移方法,结合不同的监测位置,建立相应的位移-倾角变化量的量测方程。通过室内管片加载试验,验证了新型位移监测方法的可行性和无线传感网络的稳定性,借助软件Smartfire进行了隧道火灾数值模拟试验,针对火灾温度场的分布情况,提出合理的监测距离和监测精度。通过室内试验和数值模拟,对无线传感网络的硬件及布置方案均提出相关指标,以满足工程实时监测要求。     

无线传感执行网络中协作机制的研究

无线传感执行网络是在无线传感器网络基础上，引入若干执行器节点衍生出来的一种新型网络模型；其关键技术就是无线传感执行网络中的协作机制以及适用于无线传感执行网络的标准协议栈。针对其协作机制研究了适用于传感器与执行器间有效协调的事件驱动的分簇方法，以及适用于执行器与执行器间有效协调的基于合同网的决策方法。     

基于现场监测和数值模拟的公路边坡开挖方案研究

通过对广乐高速公路工程K102高边坡长期监测，利用现场监测数据修正ABAQUS计算模型，反算力学参数，依据此力学参数对边坡进行了不同开挖方案的数值模拟，研究了该边坡的最优开挖方案。研究结果表明:原现场开挖方案中的坡率不合理，不能控制边坡施工期间的变形和整体稳定性；放缓坡率开挖能有效地提高K102边坡整体稳定性，与原开挖方案相比，既安全又经济。     

公路边坡监测与信息化施工

介绍了公路边坡监测的常用仪器及其使用条件、公路边坡的监测方法和原则,其中公路边坡监测包括坡体监测和支护结构监测两个方面。通过一个实际边坡处治工程的施工动态监测,阐明信息化施工可以保证边坡的稳定性,正确指导施工并尽可能地缩短工期。     

公路边坡监测位置敏感性分析

本文从公路岩质边坡与土质边坡的差异性入手,对于边坡应力与位移的监测位置们感性进行分析。通过Flac软件,对于边坡内部的应力分布与位移变化进行分析,得到边坡监测的应力与位移敏感部位。并通过mindline解推导了边坡全长粘结锚杆的受力解析解。对于边坡监测过程中仪器的埋置位置提供参考,提高监测效率。     

公路边坡监测与信息化施工

介绍了公路边坡监测和信息化施工的重要意义；阐述公路边坡监测的常用仪器及其使用条件；说明公路边坡的监测方法和原则及包括坡体监测和支护结构监测两个方面。通过实例阐明信息化施工可以保证边坡的稳定性、正确指导施工并尽可能地节约工期。     

时钟同步技术在桥梁结构监测系统无线传感网络中的应用研究

针对大型桥梁结构健康监测系统具有传感器类型众多、位置分散、信号信噪比小等特点,研究了基于精确同步的无线传感器网络(WSNs)的设计方法。在分布式的无线传感器网络系统中,各个无线采集节点的数据采集相对独立,各无线节点需以统一的时钟周期和起始时刻进行同步采集,才能得到一个具有时间和空间信息的检测数据。针对所开发系统的网络拓扑结构和具体应用对象,研究提出了一种改进型的延迟测量时间同步机制。经过理论验证和工程实践,设计的无线传感器网络系统能够满足结构健康监测对时间同步精度的要求。     

贵环高速顺层岩质边坡变形机制分析及临滑宏观判据研究

通过对贵环高速公路顺层边坡现场工程地质条件的系统调查,在边坡岩体结构类型、结构面与坡面组合特征、稳定性影响因素分析的基础上,采用有限元数值模拟技术,结合工程地质条件分析,对其变形破坏机制及临滑宏观判据进行深入探讨。研究结果表明,边坡处于滑移拉裂型滑坡的加速蠕滑阶段,边坡变形受层间软弱夹层及岩体结构控制作用明显,临空面卸荷作用促使岩体张裂隙自软弱夹层处向坡顶面逐渐扩展并贯通,节理切割作用促使边坡滑移块体的形成,静水压力作用促使张裂隙自坡顶面向软弱夹层面逐步张开形成地表水下渗的通道,软弱夹层在地下水软化作用下促使边坡整体失稳,形成边坡滑塌区和变形区;该边坡局部失稳的临滑宏观判据为拉张裂缝距坡顶距离为8.0m,整体失稳的临滑宏观判据为拉张裂缝距坡顶距离为18.0m、滑移块体的厚度为16.0m、裂隙充水比例为80%,为该边坡的临滑预警提供了量化的宏观判据。     

基于无线传感器网络的桥梁安全监测系统研究

根据桥梁安全参数的监测要求,提出了基于无线传感器网络技术的桥梁安全监测系统的实现方案;阐述了系统的总体结构及工作原理,并对节点的设置、分簇和拥塞控制等关键技术进行了讨论.     

基于锚杆监测的单滑动面边坡动态预警分析及安全分级

为完善边坡锚杆监测预警理论及促进锚杆监测法的广泛应用,基于锚杆实际受力特征和边坡不稳定演变规律,开展研究以确定监测锚杆预警阈值和单滑动面边坡安全分级。首先,对于锚杆监测单滑动面边坡,待加固锚杆及监测锚杆施工完,锚杆灌浆体强度已稳定,将短时间内应力调整及变形发展稳定后的边坡状态定义为边坡初始监测状态。接着,考虑滑动面的抗剪强度参数、滑动面上水压力和地震的不利演变,开展平面应变数值模拟预演分析,获得相对于边坡初始监测状态的监测锚杆轴力增量和序列。再相对于边坡初始监测状态,采用边坡极限平衡稳定分析法分别获得不利演变导致的边坡滑动力增量和抗滑力减少量,从而拟合二者与监测锚杆轴力增量和的函数,并建立边坡动态稳定系数与监测锚杆轴力和的计算公式。根据《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330—2013）等关于边坡安全等级和预警的规定,将锚杆监测边坡预警等级划分为：蓝色无警、黄色预警、橙色预警和红色预警。最后,设计了锚杆监测单滑动面边坡算例及2个不利演变独立工况,阐述了采用该方法进行边坡动态预警分析及安全分级的流程。结果表明：针对类似边坡,先结合已有相关资料合理预判边坡影响因素的不利演变规律,再采用该方法进行分析,可达到良好的预警效果。     

基于无线传感网络的单点自组织信号控制方法

为了解决传统环形感应线圈采集交通数据相对有限,已有交通信号配时方法不利于疏导拥挤交通流的问题,以无线传感网络采集到的交通数据为基础,提出了一种实时获知各股车流请求绿灯通行权急迫程度的计算方法,确定下一次发放绿灯通行权时应优先放行的车流;以拥挤流向放行车辆数最大为目标,从设计的候选车流组合集合中选择即将优先放行的车流所在的车流组合,根据设计的基于无线传感网络的自组织交通信号控制方法,为选择的车流组合分配绿灯时间;最后利用VISSIM软件对上述方法进行了仿真测试。结果表明:提出的方法改变了常规的控制模式,对快速疏导拥挤方向的车流较为有效。