[實(shí)用新型]一種高填方路基與土石壩變形無線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320081211.3
• 申請日: 2013-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN203129117U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉升傳;朱建國;張志建;李永荃;楊志峰;張國棟;沈贛華;段輝林
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆北新路橋集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): E02D1/00
• 分類號(hào): E02D1/00;E02D33/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 劉洪京

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及路基與土石壩變形監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種高填方路基與土石壩變形無線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

路基與土石壩指的是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的作為帶狀構(gòu)造物，是鐵路、公路和水利工程的基礎(chǔ)，一般用土料、石料或混合料修筑而成。

路基（subgrade，substructure），是由填筑或開挖而形成的直接支承軌道的結(jié)構(gòu)，也叫做線路下部結(jié)構(gòu)。路基與橋梁、隧道相連，共同構(gòu)成一條線路。路基依其所處的地形條件不同，有兩種基本形式：路堤和路塹，俗稱填方和挖方。鐵路路基的作用是在路基面上直接鋪設(shè)軌道結(jié)構(gòu)。因此，路基是軌道的基礎(chǔ)，它既承受軌道結(jié)構(gòu)的重量，即靜荷載，又同時(shí)承受列車行駛時(shí)通過軌道傳播而來的動(dòng)荷載（參見路基荷載）。路基同軌道一起共同構(gòu)成的這種線路結(jié)構(gòu)是一種相對松散連結(jié)的結(jié)構(gòu)形式，抵抗動(dòng)荷載的能力弱。建造路基的材料，不論填或挖，主要是土石類散體材料，所以路基是一種土工結(jié)構(gòu)。因而路基經(jīng)常受到地質(zhì)、水、降雨、氣候、地震等自然條件變化的侵襲和破壞，抵抗能力差。因此，路基應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性和耐久性。對于高速鐵路，路基還應(yīng)有合理的剛度，以保障列車高速行駛中的平穩(wěn)性和舒適性。

路基本體包括用天然土、石所填筑的路堤和在天然地層中挖出的路塹，它直接支撐軌道，承受通過軌道的列車荷載，是路基的主體。路基本體根據(jù)地質(zhì)條件和填筑材料的不同，又可分為路堤、路塹、半路堤、半路塹、半堤半塹、不填不挖路基六種基本形式。

但是，目前路基監(jiān)測的手段，存在測量效率低、測量誤差大、測量成本高、測量參數(shù)不全面、不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測等不足，不能滿足我國道路高速發(fā)展特別是客運(yùn)專線運(yùn)行的需要。

土石壩泛指由當(dāng)?shù)赝亮稀⑹匣蚧旌狭希?jīng)過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。當(dāng)壩體材料以土和砂礫為主時(shí)，稱土壩、以石渣、卵石、爆破石料為主時(shí)，稱堆石壩；當(dāng)兩類當(dāng)?shù)夭牧暇枷喈?dāng)比例時(shí)，稱土石混合壩。目前，土石壩是世界壩工建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。隨著科技的進(jìn)步和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利水電工程的建設(shè)規(guī)模和速度都在快速增長，隨之而來的各種工程事故也層出不窮，所以，大壩的變形監(jiān)測工作就顯得尤為重要。我國相關(guān)規(guī)范規(guī)定,大壩變形是安全監(jiān)測中重要的必測項(xiàng)目，已受到水利水電工程界的廣泛重視。

土石壩的觀測工作是通過各種儀器設(shè)備和工具，對正在施工和投入運(yùn)用的結(jié)構(gòu)物的變形、應(yīng)力和滲流以及結(jié)構(gòu)內(nèi)部和其他集中的孔隙水壓力，進(jìn)行經(jīng)常的、系統(tǒng)的觀察和測量是檢驗(yàn)、預(yù)測、法律和研究所必需的。土石壩自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它不僅要實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場采集單元的控制和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能，而且涉及了大量基于水工專業(yè)知識(shí)和統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)控和報(bào)警問題。

在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在效率低、誤差大、成本高、精確度低和自動(dòng)化程度低等缺陷。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，針對上述問題，提出一種高填方路基與土石壩變形無線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)效率高、誤差小、成本低、精確度高和自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種高填方路基與土石壩變形無線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，包括依次連接的監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)庫管理單元、無線通信單元和遠(yuǎn)程監(jiān)管中心。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)測單元，包括依次連接至所述數(shù)據(jù)采集單元的位移傳感器和傳感器適配電路。

進(jìn)一步地，所述位移傳感器，包括差分GPS位移監(jiān)測裝置。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)庫管理單元，包括微控制單元，以及分別與所述微控制單元連接的存儲(chǔ)單元和外部輔助設(shè)備；所述數(shù)據(jù)采集單元與存儲(chǔ)單元連接，所述無線通信單元與微控制單元連接。

進(jìn)一步地，所述外部輔助設(shè)備，包括分別與所述微控制單元連接的串行接口擴(kuò)展和并行光電隔離接口。

進(jìn)一步地，所述無線通信單元，包括分別與所述微控制單元連接的GPRS傳輸模塊和GPS模塊。

進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)程監(jiān)管中心，包括設(shè)在室內(nèi)、且具有數(shù)據(jù)接收軟件的計(jì)算機(jī)。

本實(shí)用新型各實(shí)施例的高填方路基與土石壩變形無線實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，由于包括依次連接的監(jiān)測單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)庫管理單元、無線通信單元和遠(yuǎn)程監(jiān)管中心，可以實(shí)現(xiàn)對路基變形的全天候、實(shí)時(shí)監(jiān)測；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中效率低、誤差大、成本高、精確度低和自動(dòng)化程度低的缺陷，以實(shí)現(xiàn)效率高、誤差小、成本低、精確度高和自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。