基于物联网技术的边坡监测与报警方法研究

发布时间：2017-04-03 16:09

  本文关键词：基于物联网技术的边坡监测与报警方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：边坡工程是一项危险系数大,同时又广泛存在于各工程领域的岩土工程项目。边坡的稳定性直接关系到整个工程项目能否顺利进行和人员设备财产的安全,有时甚至会影响到区域经济发展与社会稳定。因此,做好边坡的监测工作,维护边坡的稳定,有着重要的现实意义。本文着重于研究基于物联网技术的边坡监测与预警方法。一个完整的露天矿边坡监测系统通常包括数据采集、数据传输、数据管理和数据处理几个过程。本文在分析了当前研究现状的基础上,将研究内容分为基于前端的数据采集仪器和基于后端数据处理方法两部分。在数据采集方面,传统的方法往往采用单一的监测仪器,在数据处理上也只是采用人工报表的形式,没有起到真正的监测和预警作用。本文研究提出了一种基于物联网技术的多参数远程监测系统,通过将GPS定位仪与数种传感仪器相结合,采集包括地表位移、深部位移、地下水位、应力应变等多个参数数据;通过ZigBee技术,将关键数据传输至监控室,完成监测数据的无线传输;采用信息融合技术、数据库管理和Web服务,对监测数据进行分类管理;通过线性相关分析、曲线拟合、卡尔曼滤波处理对数据进行预处理;通过数据分析,采用可靠度理论、基于强度折减的有限元分析和声发射技术等预测判据对可能失稳的边坡实施预警。本文的创新之处在于,提出了一种多参数、多设备的集成化的系统监测技术构想;将Zigbee技术运用于边坡监测中,体现了物联网技术在边坡工程领域的技术优势,为特殊地形的数据监测提供一种新方法;综合考虑了可靠度理论适用于局部边坡的稳定性,有限元法适合对整个边坡进行应力分析与变形预测,声发射技术适合于探测岩体深部位移的变化情况,将三种分析方法结合起来,使预测结果更具客观性和实时性。
【关键词】：边坡监测 物联网技术 数据采集 数据处理 多参数远程监测
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD854.6;TP391.44;TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1.绪论9-15
• 1.1 选题背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 基于前端的数据采集仪器的研究现状10-11
• 1.2.2 基于后端的数据处理方法研究现状11-12
• 1.2.3 露天矿的边坡监测系统的研究现状12-13
• 1.3 研究内容和技术路线13-15
• 2.边坡监测相关技术与理论15-29
• 2.1 边坡监测的内涵15
• 2.2.物联网相关技术15-19
• 2.2.1 无线传感网络技术16-17
• 2.2.2 无线传输技术17-19
• 2.3 滑坡预测预报理论19-29
• 2.3.1 可靠度理论19-23
• 2.3.2 强度折减边坡稳定性分析理论23-26
• 2.3.3 岩体声发射技术26-29
• 3.边坡监测指标的确定与数据的获取29-39
• 3.1 监测指标的确定29-32
• 3.1.1 指标划分29-30
• 3.1.2 监测网点的布置30-32
• 3.2 监测数据的获取32-39
• 3.2.1 常用监测方法分析34-36
• 3.2.2 多参数的远程监测方法的提出36-39
• 4.监测数据的传输与管理39-51
• 4.1 数据的传输与通信技术39-47
• 4.1.1 IEEE 802.15.4 的通信标准39-43
• 4.1.2 ZigBee网络的技术规范43-46
• 4.1.3 ZigBee网络的数据传输机制46-47
• 4.2 监测数据管理模块47-51
• 4.2.1 Access数据库的Web服务47-48
• 4.2.2 多种监测信息的数据融合48-51
• 5.监测数据的预处理51-57
• 5.1 数据的线性相关分析51-53
• 5.2 数据的曲线拟合53
• 5.3 数据的滤波处理53-57
• 6.监测预测预报理论算例分析57-73
• 6.1 边坡可靠度理论预测57-66
• 6.1.1 地质概况58-59
• 6.1.2 边坡数值计算几何模型59
• 6.1.3 基于可靠度的不确定性分析59-66
• 6.2 强度折减法边坡稳定性分析66-68
• 6.3 岩体声发射技术预测68-73
• 6.3.1 硬件设计68-70
• 6.3.2 软件模块设计70-73
• 7.结论73-75
• 7.1 结论73
• 7.2 展望73-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文成果83

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 莫霄雁;无线传感器网络分簇式路由协议的研究和设计[D];浙江大学;2006年

2 丁道振;基于ZigBee的高压开关柜触头温度在线监测系统研究[D];集美大学;2013年

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本文编号：284595