基于傳感器的山體滑坡實時監(jiān)測系統(tǒng)的實驗室實現(xiàn).pdf

1、我國是個多山的國家，山地面積約占全國總面積的2/3，是世界上山體滑坡較多的國家之一。除了自然因素引起的山體滑坡外，隨著國民經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，各項工程活動往往也對山體地質(zhì)環(huán)境起著破壞性的作用。在鐵路、公路、水利、航運、采礦、建筑以及國防建設(shè)中經(jīng)常遇到斜(邊)的穩(wěn)定性問題。在中國，每年由山體滑坡引起的損失超過3億美元，而在全世界卻高達10億美元之多。這些使山體滑坡成為除地震外最大的自然災(zāi)害。由于山體滑坡引起如此多的財產(chǎn)損失和人員傷亡，早期監(jiān)測

2、預(yù)警系統(tǒng)的建立就顯得十分必要了。
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新的監(jiān)測技術(shù)進入人們視野，用傳感器作為監(jiān)測儀器來開展山體滑坡監(jiān)測的研究變得非常重要。這些研究能及時捕捉崩滑災(zāi)害的特征信息，為崩塌、山體滑坡的正確分析評價、預(yù)測預(yù)報及治理工程等提供可靠資料和科學(xué)依據(jù)。
　　論文的目標就是研究在實驗室實現(xiàn)傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)模擬。本文主要以美國基康公司生產(chǎn)的表面位移計、埋入式位移計、多點位移計、土壓力計、測斜儀等5種不同傳感器為研究對象，

3、分別研究如何設(shè)計輔助工裝來幫助傳感器實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)模擬以及如何調(diào)試、測試整個監(jiān)測控制系統(tǒng)的前段識別部分。為從山體滑坡體內(nèi)部、相關(guān)影響因素及其誘發(fā)因素等更好地分析山體滑坡的穩(wěn)定性提供信息，以多角度多方位地擴大思路。此外還編寫程序軟件，建立山體滑坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，為危險數(shù)據(jù)的管理和預(yù)警、為以后的進一步實驗室研究打下堅實基礎(chǔ)。本文的主要研究工作及其研究成果如下：
　　(1)首先分析了山體滑坡的類型及其影響因素，并對斜(邊)坡的結(jié)構(gòu)、變形破壞

4、機理及其他地質(zhì)模型進行了總結(jié)，找到了實施山體滑坡監(jiān)測的切入點，并對當前的邊坡監(jiān)測方法進行了總結(jié)，為進一步研究打下了基礎(chǔ)；
　　(2)分析了不同傳感器的工作原理和優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，闡述了多種用于判斷山體滑坡是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的監(jiān)測預(yù)警指標(如穩(wěn)定性系數(shù)、可靠概率、位移速率、位移加速度、塑性應(yīng)變率、蠕變曲線切線角、位移矢量角、聲發(fā)射參數(shù)、分維值等)，使傳感器監(jiān)測與預(yù)警在邏輯上形成一個有機的整體；
　　(3)根據(jù)表面位移計、埋入式位移

5、計、多點位移計、土壓力計、測斜儀等的工作原理，分別設(shè)計了不同機械工裝來帶動其運動模擬山體滑坡發(fā)生現(xiàn)場，并用數(shù)據(jù)測試裝置來檢測機械工裝模擬山體滑坡的模擬效果，通過多次測試得出測試位移與給定位移相似度達到96％以上，以證明該裝置確實能有效的模擬山體滑坡現(xiàn)場；
　　(4)為便于對監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理與實時分析，及時發(fā)現(xiàn)突然躍變數(shù)據(jù)，采用VC++程序進行編程，分別針對表面位移計、埋入式位移計、多點位移計、土壓力計、測斜儀等的不同監(jiān)測指標設(shè)計不同