基于傳感器的山體滑坡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn).pdf

1、我國(guó)是個(gè)多山的國(guó)家，山地面積約占全國(guó)總面積的2/3，是世界上山體滑坡較多的國(guó)家之一。除了自然因素引起的山體滑坡外，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，各項(xiàng)工程活動(dòng)往往也對(duì)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(yùn)、采礦、建筑以及國(guó)防建設(shè)中經(jīng)常遇到斜(邊)的穩(wěn)定性問(wèn)題。在中國(guó)，每年由山體滑坡引起的損失超過(guò)3億美元，而在全世界卻高達(dá)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(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，早期監(jiān)測(cè)

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(cè)技術(shù)進(jìn)入人們視野，用傳感器作為監(jiān)測(cè)儀器來(lái)開展山體滑坡監(jiān)測(cè)的研究變得非常重要。這些研究能及時(shí)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(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及治理工程等提供可靠資料和科學(xué)依據(jù)。
　　論文的目標(biāo)就是研究在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)模擬。本文主要以美國(guó)基康公司生產(chǎn)的表面位移計(jì)、埋入式位移計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)、土壓力計(jì)、測(cè)斜儀等5種不同傳感器為研究對(duì)象，

3、分別研究如何設(shè)計(jì)輔助工裝來(lái)幫助傳感器實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)模擬以及如何調(diào)試、測(cè)試整個(gè)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的前段識(shí)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?cái)U(kuò)大思路。此外還編寫程序軟件，建立山體滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，為危險(xiǎn)數(shù)據(jù)的管理和預(yù)警、為以后的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)室研究打下堅(jiān)實(shí)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(duì)斜(邊)坡的結(jié)構(gòu)、變形破壞

4、機(jī)理及其他地質(zhì)模型進(jìn)行了總結(jié)，找到了實(shí)施山體滑坡監(jiān)測(cè)的切入點(diǎn)，并對(duì)當(dāng)前的邊坡監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行了總結(jié)，為進(jìn)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(diǎn)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(cè)預(yù)警指標(biāo)(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(cè)與預(yù)警在邏輯上形成一個(gè)有機(jī)的整體；
　　(3)根據(jù)表面位移計(jì)、埋入式位移

5、計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)、土壓力計(jì)、測(cè)斜儀等的工作原理，分別設(shè)計(jì)了不同機(jī)械工裝來(lái)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)模擬山體滑坡發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)，并用數(shù)據(jù)測(cè)試裝置來(lái)檢測(cè)機(jī)械工裝模擬山體滑坡的模擬效果，通過(guò)多次測(cè)試得出測(cè)試位移與給定位移相似度達(dá)到96％以上，以證明該裝置確實(shí)能有效的模擬山體滑坡現(xiàn)場(chǎng)；
　　(4)為便于對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的管理與實(shí)時(shí)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)突然躍變數(shù)據(jù)，采用VC++程序進(jìn)行編程，分別針對(duì)表面位移計(jì)、埋入式位移計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)、土壓力計(jì)、測(cè)斜儀等的不同監(jiān)測(cè)指標(biāo)設(shè)計(jì)不同