高铁路基沉降监测系统的研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文高铁路基沉降监测系统的研究ResearchonSubgradeSettlementMonitoringSystemforHighSpeedRailway培养单位：机械工程学院专业领域：机械工程学生姓名：秦红丽校内导师：任杰教授校外导师：严英占高级工程师二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或

2、其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日

3、期：导师签名：日期：摘要高铁路基是高速铁路系统的重要基础结构，路基沉降严重影响高铁运行的安全。高铁路基线路长、沉降测点密度大，传统的人工监测方法效率低、投入大。而高铁路基沉降监测系统可以实现远程化、自动化、实时化的路基沉降监测，保证高铁系统安全运营。本文针对高铁路基沉降的特点，提出了基于“相对基准高差测量法”的路基沉降监测方案，完成了数据采集模块、主控模块、数据存储模块、GPRS无线传输模块、数据处理模块和人机交互模块等的硬件、软件设计，构建了高铁路基沉降自动化监测系统，主要内容如下：(1)研究了“相对基准高

4、差测量法”的原理和实现方法，提出了基于“相对基准高差测量法”的路基沉降监测方案。(2)路基沉降监测系统的硬件设计。选用BYP100硅压阻式压力传感器、AD7793数据采集卡、AT89C52单片机、SIM300GPRS无线传输模块为核心元器件，进行了数据采集模块、主控模块、GPRS无线传输模块、RS-485通信模块等部分的硬件设计，设计了供电模块、数据采集设备箱的机械结构、电磁屏蔽装置。(3)路基沉降监测系统的软件设计。完成了基于Proteus的电路仿真、基于Keil软件的单片机程序设计、基于LabVIEW的数

5、据采集模块、主控模块、数据处理模块、数据库模块、人机交互模块和基于SIM300模块的GPRS无线传输模块的软件设计。关键词：高铁路基；沉降检测；GPRS无线传输；远程监测AbstractThesubgradeofhighspeedrailwayisanimportantbasicstructureofthehigh-speedrailwaysystem.Andthesettlementofsubgradeseriouslyaffectsthesafetyofhigh-speedrailtransportati

6、on.Duetothelongmonitoringlinesandhighdensityofmonitoringpointsinhigh-graderailwaysettlementmonitoringprojects,thetraditionalwaysbymanualmonitoringareineffectiveandhavelargeinput.Butthesubgradesettlementmonitoringsystemofhigh-speedrailwaycanrealizeremote,aut

7、omaticandreal-timesubgradesettlementmonitoringtoensurethesafeoperationofhigh-speedrailsystem.Inviewofthecharacteristicsofhigh-graderailwaysubgradesettlement,thispaperproposesasubgradesettlementmonitoringschemebasedonthe“relativereferenceheightdifferencemeas

8、urementmethod”andrealizesthehardwareandsoftwaredesignofthedataacquisitionmodule,maincontrolmodule,datastoragemodule,GPRSwirelesstransmissionmodule,dataprocessingmoduleandhuman-computerinteractionmodule