基于螺旋平行线的地面塌陷变形分布式测量技术研究

发布时间：2018-02-27 04:04

  本文关键词： 螺旋平行线 地面塌陷变形 时域反射技术 分布式测量　出处：《中国计量大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：近几年矿产资源的过度开采造成的地面塌陷问题经常发生,作为地质灾害的主要灾种之一,地面塌陷对国民经济建设和人民生命财产造成了巨大的威胁,因此对地面塌陷的测量具有重大的理论意义与工程价值。在同轴电缆结构的基础上提出一种新型传感器,即螺旋平行线。与同轴电缆相比,螺旋平行线具有更大的拉伸形变量,且螺旋状旋绕的铜线在拉伸过程中不会断裂。螺旋平行线更适合对地面塌陷变形的分布式测量,其拉伸形变量反映地面塌陷程度,形变位置对应地面的塌陷位置。通过对一般均匀传输线的特性阻抗研究,重点提出了螺旋平行线分布电容、分布电感和特性阻抗的理论计算方法,并用相关仪器通过实验验证了分布电容、分布电感和特性阻抗都随拉伸形变量增大而减小的结论。并且设计了一种适用于螺旋平行线进行实验的机构,同时也设计了一种与螺旋平行线分布式测量配套的上位机软件系统。对一些数据处理方法以及数学模型算法进行了研究,在基于时域反射技术的基础上,建立了螺旋平行线的分布式测量模型,取得了很好的结果并获得了浙江省计量院的标定认可。螺旋平行线分布式测量的结果中,形变位置测量的相对误差为±1.47%,形变量测量的相对误差为±3.67%。
[Abstract]:In recent years, over exploitation of mineral resources caused by ground subsidence problems often occur, as one of the main disasters of geological disaster, ground subsidence caused a great threat to the national economic construction and people's life and property, so the measurement of ground subsidence has important theoretical significance and engineering value. Put forward a new type of sensor based on coaxial cable structure, i.e. spiral parallel lines. Compared with the coaxial cable, spiral parallel line has greater tensile deformation, and the spiral winding wire does not in the process of tensile fracture. The spiral line is more suitable for parallel distributed measurement of ground collapse deformation, the tensile deformation reflects the degree of ground subsidence, deformation location the corresponding ground collapse position. Through the impedance characteristics of general uniform transmission line, puts forward the spiral parallel line distributed capacitance, inductance and impedance theory The calculation method, and verified by experiments with the distributed capacitance related instrument, inductance and impedance characteristics with the tensile deformation decreases. The conclusion and design a mechanism for spiral parallel line experiments, and a spiral line parallel distributed measurement supporting PC software system design for some data processing methods and mathematical model of algorithm is studied, based on the time domain reflection technology, established the distributed measurement model of spiral parallel lines, have achieved good results and won the recognition of the Zhejiang Provincial Institute of metrology calibration. The spiral parallel line distributed measurement results, the relative error of deformation position measurement the relative error is + 1.47%, + 3.67%. for deformation measurement

【学位授予单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD327

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本文编号：1541017