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自动化监测技术在广东某高速公路边坡工程中的
作者:网站采编关键词:
摘要：近几十年来，我国公路、铁路、轨道交通以及房地产等工程建设发展迅猛，工程建设引发的边坡工程地质灾害和事故时有发生，往往会造成较严重的人员伤亡和经济损失[1]。深入分析这
近几十年来，我国公路、铁路、轨道交通以及房地产等工程建设发展迅猛，工程建设引发的边坡工程地质灾害和事故时有发生，往往会造成较严重的人员伤亡和经济损失[1]。深入分析这些地质灾害和工程事故，除管理不到位、设计施工存在不足外，根本问题是传统的静态、断续、离线、易干扰的人工监测手段单一、监测时间间隔过大、预报预警通道不畅，不能满足地质灾害和工程事故预警预报的精准性、及时性、智能化的要求。在计算机应用技术及物联网技术日臻成熟和普及的今天，全面推行动态、连续、在线、少干扰、难失效的自动化监测方法势在必行[2]。
1 自动化监测技术简介
边坡工程自动化监测的基本原理就是利用安装或者埋设在监测对象表面或内部的传感器。测量其目标物理量以及目标物理量在时空上的变化，传感器测量到的物理量按设定的采集方式和频率通过现场数据采集设备进行处理和储存，再通过无线通信网络将采集的数据传输到可视终端，可视终端对接收到的数据进行分析处理和判断，并根据判断结果做出预警预报[3]。
1.1 边坡自动化监测硬件设备
本项目所使用的硬件设备，见表1。
表1 本项目使用的硬件设备一览序号硬件设备设备主要参数图片1钢丝位移计1.测量范围:50/100mm2.测量精度:0.5%F.S.3.分辨率:0.01mm2固定式测斜仪1.测量范围:±15°2.分辨率0.001°3.精度0.05%F.S4.使用环境温度-20℃～60℃3无线自动采集模块测量精度高,功能齐全,抗干扰能力强,功耗低,稳定性强,适应长期运行。通信方式可为GPRS,有线网络等传输到服务器和云平台。4网络摄像机1.400万像素逐行扫描CMOS2.支持GB接入3.支持EHOME平台接入4.支持EZVIZ平台接入5.支持NAS、Email、FTP、NTP服务器测试5供电系统太阳能板+蓄电池
1.2 边坡自动化监测云网平台
本项目应用的自动化监测云网平台主要由3部分组成，分别是设备云、应用云和数据云,如图1所示。
图1 边坡工程自动化监测云网平台示意
设备云采用云计算框架，可接入百万级的各种不同监测设备；平台内置多种类型厂商设备采集通信协议，无缝接入各类传感器、采集仪和通信设备；支持DTU、路由器、无线网关等多种接入方式；可快速查看监测设备数据；同时平台内置各类传感器采集算法，可轻松实现从传感器信号到监测物理量的转换；此外还提供标准数据接口协议，可灵活对接第三方上层应用平台。
应用云则兼容丰富的监测设备和监测项目，满足多个行业的监测要求；实施7×24h的云端在线无人值守监测，并自动故障短信报警，使安全情况尽在掌握之中；支持实时数据的回放和统计特征值的查询，支持一键生成过程曲线和数据表格。此外应用云平台支持注册用户与终端用户的分级管理，平台注册用户可为不同的终端用户创建并发布独立的项目应用，独立的项目应用下可包含管理员、普通用户等不同等级用户，独立的项目应用可以定制不同的项目logo及名称等个性化设置。
数据云遵从各行业的监测规范和标准，拥有行业内的专业算法，并根据行业需求生成专业化的监测报表和多样化的可视图表。同时数据云具有强大的数据分析挖掘引擎，具备强大的分布式计算功能和丰富的数据分析算法，并支持用户自主上传数据。
2 边坡工程自动化监测技术应用实例
某边坡工程(K0+200～K0+520)位于广东省某高速公路，为保障边坡安全，采用自动化监测技术对该边坡进行变形监测。
2.1 边坡工程地理环境
区内雨量充沛，地表径流对坡面坡脚的冲刷较大。大气降水为地下水主要补给来源。地下水主要类型为孔隙水及基岩裂隙水。
2.2 边坡工程地质条件
边坡主要由第四系坡残积粉质黏土和寒武系混合岩及其风化层组成。各岩土层分述，见表1和图2所示。
表2 边坡各岩土层分述序号地层岩性岩土性状描述厚度1粉质黏土(Qdl)褐色,稍湿,可塑状0.50m～2.00m2粉质黏土(Qel)褐黄色,稍湿,可塑状,3.30m3粉质黏土(Qel)褐黄色,稍湿,硬塑状3.20m4孤石(Pty)灰褐色,中混合花岗岩风化6.30m5全风化混合花岗岩(Pty)褐黄夹灰白色,岩石风化完全,岩芯呈坚硬土状,岩质极软,手捏易散7.50m6强风化混合花岗岩(Pty)黄色,岩石风化强烈,岩芯呈碎块状,岩质极软,敲击易碎1.20m7中风化混合花岗岩(Pty)灰白色,混合花岗结构,块状构造,节理裂隙发育,裂面见铁锰质侵染2.00m～4.20m8微风化混合花岗岩(Pty)灰白色,混合花岗结构,块状构造,节理裂隙发育,局部裂面见铁质侵染6.00m
文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2021/0510/1508.html
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