基于无线通信的地下位移三维测量传感器研究与设计

为实现对滑坡的实时监测,研究设计一种基于无线通信的地下位移三维测量传感器。通过结合双互感等值电压原理与BLE星型网络拓扑结构,建立适用于该传感器的接力式无线组网方式。将传感器通过电源线串联成传感阵列并置于模拟山地钻孔的实验平台内进行无线通信实验,结果证明,在一定范围内并充满水的情况下,传感器之间仍旧能进行通信。根据模拟实验以及上位机显示通信结果,表明该无线组网方式适用于地下位移三维测量,并且两个传感器之间的相对水平位移和相对垂直位移的测量误差小于1 mm,满足实际地下位移测量的需要。

岩土环境对地下位移三维测量的影响研究

地下位移三维测量传感器在实际应用时,岩土环境会影响传感器测量结果。文中以温度、土壤中铁磁物质作为影响因素进行研究,设计一个岩土环境模拟控制箱,通过改变箱体内温度、更换不同岩土分别进行实验,利用传感器测量得到Ⅰ型互感电压和Ⅱ型互感电压。采用Matlab软件对不同温度环境下的数据进行分析,获取温度和Ⅰ型、Ⅱ型互感电压的关系,以及不同土壤和Ⅰ型、Ⅱ型互感电压的关系。实验结果表明,温度和传感器测量的互感电压呈正相关,尾矿砂土壤相较于普通土壤会导致传感器测量的互感电压增加。最后,使用最小二乘法曲线拟合,并对误差进行补偿,得出传感器位移测量误差在5%以内,说明传感器在不同岩土环境中的测量精度得到了改善。

地下位移三维测量系统低功耗设计

为了解决地下位移三维监测系统供电成本高的问题,文中从系统级和体系结构级等角度对地下位移三维测量系统进行低功耗设计,延长该系统的工作时间。为最大程度地降低该系统的功耗,分别从器件的选择、电路的硬件改进和多电源域等方面采取硬件低功耗措施。通过动态电源管理的方式对各模块进行分时分区供电的软件低功耗优化设计,实现该检测系统的低功耗设计,减少电池电量的消耗。实验结果表明,所设计系统的每个传感单元休眠时电流均降低至80μA,工作一个周期消耗的电量仅为0.00512 mA·h,相对于原系统减少20.95%,在无外部充电的情况下可连续工作约113天,满足在极端条件下长时间工作的需求。

地下位移实时监测系统研究

介绍了一个能实现地下位移远程实时监测的系统,并简要介绍了该系统的构成以及硬件和软件的设计.同时对该系统中采用的一种基于电磁感应互感原理的新型地下位移传感器进行了原理分析,结合实验数据对传感器的参数选择进行了理论探讨.实验结果表明,该系统能较好地实现地下位移的远程实时监测.

一种基于霍尔效应的岩土地下位移精密测量方法

提出了一种基于霍尔效应的岩土地下位移测量新方法,能够测量岩土地下位移的大小和方向。实验结果表明,该方法能够达到较高的测量精度和分辨率,满足岩土地下位移测量要求。

无缆地下位移监测系统数据处理及分析

简要介绍了无缆地下位移监测系统的组成、功能和优点;对无缆地下位移监测系统的数据采集、数据处理的过程和方法进行了详细的论述,通过实例说明了无缆地下位移监测系统数据分析方法。

霍尔效应的地下位移三维测量方法研究

当霍尔传感器与磁钢之间的相对位置变化时,霍尔传感器感受到的磁感应强度也随之变化,从而导致传感器的输出电压改变.采用三个霍尔传感器组成传感器阵列,建立三维笛卡儿坐标系.通过测量传感器的输出电压并结合一定的算法,可计算出某一时刻磁钢的三维坐标.地下土体的变形会改变霍尔传感器与磁钢之间的相对位置.在得到磁钢新的三维坐标之后,通过几何运算得出位移的大小.

露天煤矿边坡倾倒滑移体地下位移特征分析

本文基于现场实测资料，对抚顺西露天矿北帮西区地下位移特征进行了分类分区，提出“倾倒─滑移”变形模式，强调了地质构造与采矿工程活动的综合作用机制。

地下位移实时监测系统设计

介绍一个能实现地下位移远程实时监测的系统,并简要介绍了该系统的构成以及硬件和软件的设计。同时对该系统中采用的一种基于电磁感应互感原理的新型地下位移传感器进行了原理分析,并结合实验数据对传感器的参数选择进行了理论探讨。实验结果表明,该系统能较好的实现地下位移的远程实时监测。

基于互感原理的地下位移测量系统研究

利用线圈互感原理,实行多互感方式并结合其他硬件电路设计一种地下位移测量系统,对地下岩土形变量进行实时检测。设计了实验平台对数据进行采集,通过所得数据进行数学模型的建立,最终实现对地下位移的测量。

基于双互感等值电压的地下位移三维测量远程监测系统

目的:对滑坡进行实时监测,极大限度地减少或防止滑坡灾害导致的人员伤亡及经济损失。方法:采用电磁互感原理,将位移变化转化为电压变化,基于分段线性和拉格朗日插值法建立了地下位移测量模型,同时结合物联网技术,将测量数据实时发送至物联网平台,基于物联网平台设计了远程监测界面。结果:实验结果表明,当水平位移和垂直位移在0~50 mm的测量范围内,最大测量误差不会超过1 mm。结论:实现了一种高自动化、高精度的地下位移三维测量远程监测系统,能够满足滑坡地下位移监测的需求。

小龙潭布沼坝露天矿边坡地下位移监测

本文根据云南省小龙潭煤矿布沼坝露天西帮348、346、344剖面边坡地下位移监测系统的建立和测试，对一年来的监测数据进行了分析，提出了边坡变形模式，阐明了影响边坡稳定性的因素和采取的相应边坡治理措施。

基于多互感机理的地下位移测量系统研究

利用线圈互感原理,并结合硬件电路设计一种地下位移测量系统,通过测量单元的对称结构实现对地下垂直位移与水平位移进行检测。测量系统由若干个相同的测量单元通过RS485现场总线串联组成,测量单元将互感线圈与硬件电路集合于一体。本文设计了由运动控制器为核心的实验平台模拟地下位移进行电压值的采集与标定,通过所得的电压值结合偏最小二乘回归方法进行数学模型的建立,最终实现对地下位移的测量。所建的模型对垂直位移与水平位移量的预测值最大误差1.1 mm,大部分误差在0.5 mm以下。实验结果说明本文中所设计的测量系统能够对地下垂直位移与地下水平进行准确预测,相比于其他地下位移测量方法,该方法对被测体的检测更全面且有更大的测量范围更多的应用场合。

某地铁站出入口顶推箱涵施工对公路及地下管网的影响分析

以某拟建地铁站出入口顶推箱涵下穿既有公路工程为研究背景,基于Midas GTS NX有限元分析软件开展数值模拟分析。综合考虑地质条件、施工阶段、公路及地下管网运营荷载等因素,模拟基坑开挖及顶推箱涵施工全过程,对穿越路段的路基沉降和地下管网位移的影响等进行分析,并提出相应的施工措施建议,确保施工质量及公路运营安全。

深基坑开挖引起临近地下管线的位移分析

针对基坑开挖对临近地下管线的影响这一课题，利用Ｗｉｎｋｌｅｒ 弹性地基梁理论，建立了受基坑开挖影响的地下管线竖向位移与水平位移方程；探讨了地下管线位移按两端固定支座梁计算的合理性；分析了影响地下管线位移的因素；经过对工程实例进行分析。

基坑内支撑体系动态调节下支护结构位移及轴力理论分析

为解决基坑内支撑调节长度与支护结构位移、轴力安全控制问题,基于平面应变问题建立基坑单道和多道内支撑动态调节理论计算模型,推导得出内支撑调节引起的内支撑轴力和地下连续墙位移变化的计算方法,提出内支撑动态调节范围的确定方法,并通过工程实例验证理论方法的正确性。研究发现:1)内支撑调节需要在一个安全合理的范围内进行伸缩调节;2)文中的理论方法可用于确定内支撑动态调节的安全合理范围;3)当求得的最小调节量大于调节上限值时,即使内支撑动态调节也无法满足基坑安全控制的要求,说明基坑支护方案不合理,需要重新设计。

地面超载引起邻近埋地管道的位移分析

地基土承受超载作用时就会产生沉降,在土体沉降作用下埋置于其中的管道,管壁就会产生变形甚至破裂。为分析地面超载对临近地下管线的影响,基于温克勒(Winkler)弹性地基短梁理论,应用Boussinesq解,考虑地面超载引起下卧层的沉降及地基土体的侧向移动对管道的影响,建立地面超载对埋地管道影响的分析计算模型,并采用有限差分法进行求解;通过算例分析了超载大小、位置,管道刚度、埋深、管径以及土体性质对埋地管道位移的影响;结果表明:超载大小、管道的刚度、埋深、管径对地下管道位移的影响较大,而当地基基床系数和超载离管道的距离增大到一定值时,地面超载对其影响将减弱。因此,需要考虑邻近超载对管道的影响,合理制定埋地管道的保护措施。

以小浪底工程为背景的洞室开挖位移系统分析

采用FLAC3D程序,以小浪底工程为背景对其开挖过程在多因素影响下进行了大量计算工况的二维数值模拟。对毛洞开挖主厂房边墙关键点最大水平位移进行了系统分析,包括相对位移与相对载荷、埋深及弹性模量之间关系的分析,可供大型地下洞室群稳定分析时作参考。

特殊地层条件的基坑变形伺服控制研究

为研究伺服钢支撑主动控制时特殊地层条件下基坑变形规律,选取某基坑6个代表性断面进行监测,对地下连续墙水平位移、支撑轴力变化、地表沉降三方面监测数据进行分析,发现伺服钢支撑能够有效限制墙体位移,伺服系统钢混支撑体系对墙体变形的控制效果优于全混凝土和普通钢混支撑体系。

东泰社区滑坡分析

从工程地质、水文地质条件及其他影响因素对东泰社区滑坡机理进行了分析,初步得出此次滑坡是降雨、地下水的变化以及其他外界动因素耦合作用所诱发的边坡失稳,根据建立的地下位移监测系统所测得的滑坡区域外重点部位的监测数据,给出了滑坡对其周边重点部位的影响程度、滑坡的发展趋势及滑坡治理建议措施。