高速公路路基沉降远程监测系统设计

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1、分类号:TP274.210710-2012125029硕士学位论文高速公路路基沉降远程监测系统设计张尧导师姓名职称杨人凤教授申请学位类别工学硕士学科专业名称机械制造及其自动化论文提交日期2015年5月25日论文答辩日期2015年6月17日学位授予单位长安大学DesignofRemoteMonitoringSystemaboutHighwaySubgradeSettlementSurfaceCompactionDegreeAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：Z

2、hangYaoSupervisor：Prof.YangRenfengChang’anUniversity,Xi’an,China摘要高速公路路基沉降极易造成公路病害，因此工程中定要考虑路基沉降的问题。目前的路基沉降监测方法无法对路基进行长期有效的监测，而且对于路基完整的沉降过程也没有深入的研究。然而路基沉降长期、及时和有效的监测对于减少路基沉降灾害，提高高速公路使用寿命具有重要的意义。本文分析了路基的沉降机理，并确定了沉降计算方法，结合工程沉降数据进行路基沉降分析及预测。以实时性、长期性和准确性为监测设计目标，在

3、沉降传感器技术和GPRS无线网络通信技术的基础上，设计开发了基于GPRS的路基沉降远程监测系统。该监测系统主要包括沉降监测单元、数据采集单元、远程通信单元三个部分，能够实时监测采集路基沉降信息，并将沉降数据通过GPRS远程传输到远程的计算机数据库。为了更好的处理沉降数据，本文研发了沉降监测数据处理与预测系统，设计了数据处理修正算法，沉降曲线回归拟合算法以及基于固结度的沉降预测算法，对监测数据进行处理分析，准确地反映出沉降状况以及沉降趋势。关键词：高速公路，路基沉降，远程监测，数据分析iAbstractSubgra

4、desettlementrequiresseriousattentionduringhighwayconstructionsinceitisverylikelytocauseaseriesofroadsurfacediseases.Thecurrentlyusedmonitoringsystemofsubgradesettlementlacktheabilitytomonitorthesubgradeeffectivelyinthelongterm,andfailtoconcludeacompleteproces

5、softhesubgradesettling.Areal-time,effectiveandlong-termmonitoringofsubgradesettlementisofgreatsignificanceinreducingsubgradesettlementdamageandimprovingpavementlife.Inthispaper,theauthoranalyzedtheprincipleofsubgradesettlementandconfirmedthecomputingmethod,th

6、enperformedsubgradesettlementanalysisandpredictionbasedontheactualmeasurementfromtheprojecttobuildanappropriatesubgradesettlementpredictionsystem.Besides,inordertomeetthedemandofreal-time,long-termandaccuratemonitoring,theauthordesignedremotemonitoringsystemo

7、fsubgradesettlementbasedonGPRScombiningthesensormonitoringandwirelesswebtechnology.Theremotemonitoringsystemmentionedinthispaperincludesmonitoringunit,dataacquisitionmodulesandremotecommunicationmodules.Thereal-timesubgradesettlementinformationwouldbegathered

8、bythemonitoringunitandbetransmitedtothedistantcomputermanagementcenter.Theauthordevelopedasubsidencemonitoringdataprocessingandforecastingsystem.Thissystemdesignsacorrectionalgorithm,aset