路基沉降远程智能检测方法与设施

摘要

本发明基于路基设计参数以及施工填筑记录资料与FLAC3D技术建立路基沉降数值模型。通过单点沉降计采集路基沉降实时监测数据，实时连续监测路基沉降稳定性，并将实时监测数据传输到用户计算机，由路基沉降数值模型将得到的实测路基沉降变形值与数值分析得到的路基沉降阈值进行比较分析后，对路基沉降稳定性进行分析评价，并通过三维可视化安全预警平台进行展现；所有预警信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至相关管理人员的手机，所有监测数据在计算机终端自动生成数据库文件，完成路基沉降远程智能检测分析。使铁路、公路施工相关人员根据检测数据信息及时采取预防措施，提高路基施工质量，减少施工隐患。

权利要求

1.一种路基沉降远程智能检测方法，包括下述步骤：

a.选择被研究路基作为路基沉降远程智能检测的实施对象；收集该路基设计参数与施工填筑记录资料；

b. 以步骤a所得路基设计参数与施工填筑记录资料为依据，由远程计算机基于连续

3D

介质快速拉格朗日分析程序FLAC 建立路基沉降数值模型；

c. 远程计算机基于VTK(Visualization Toolkit)商业软件系统建立三维可视化安全预警平台；

d. 在路基上按设计要求布设检测点并安装单点沉降计，采集路基沉降实时监测数据，并将实时监测数据传输并加载到远程计算机建立的路基沉降数值模型；

e. 所有实时监测数据在远程计算机终端自动生成数据库文件，路基沉降数值模型将得到的实测路基沉降实测变形值与路基沉降数值模型阈值进行比较分析后，对路基沉降稳定性进行分析评价，并通过三维可视化安全预警平台进行展现；将评价异常数据信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场相关管理人员的手机，从而完成路基沉降远程智能检测。

2.如权利要求1所述的一种路基沉降远程智能检测方法，其特征在于：步骤d采集的路基沉降实时监测数据，通过自动化数据采集仪发送至GPRS静态数据采集仪，再通过GPRS静态数据采集仪附近的通信发射基站发至商用卫星，之后传输到通信接收基站，进入互联网传输到用户远程计算机并调用路基沉降数值模型。

说明书

路基沉降远程智能检测方法与设施

技术领域

[0001] 本发明属于铁路、公路路基等相关基础工程领域，用于路基沉降稳定性安全预警；具体涉及一种路基沉降远程智能检测分析方法，本发明还涉及一种路基沉降远程智能检测设施。

背景技术

[0002] 铁路、公路路基施工沉降控制较为重要，尤其是路桥过渡段等特殊部位，路基差异沉降频频出现。常规的沉降监测也是设计要求和施工同步完成的项目之一，现场采集数据费时费力，因此开展路基沉降远程智能检测研究具有十分重要意义。

[0003] 国内外在路基沉降远程智能检测方面的研究尚少，截至目前尚未见集路基沉降数值模型以及三维可视化安全预警平台于一体的路基沉降远程智能检测方面的文献报道。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题在于提供一种路基沉降远程智能检测方法，本发明要解决的另一技术问题在于提供一种路基沉降远程智能检测设施。使用本发明提供的方法与设施，能够实时连续监测路基沉降稳定性，并将路基沉降数据实时连续传输到远程监测主机，根据逐级变形数据，完成对路基沉降稳定性进行分析评价。

[0005] 本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种路基沉降远程智能检测方法，包括下述步骤：

[0006] a.选择被研究路基作为路基沉降远程智能检测的实施对象；收集该路基设计参数与施工填筑记录资料；

[0007] b. 以步骤a所得路基设计参数与施工填筑记录资料为依据，由远程计算机基于3D
连续介质快速拉格朗日分析程序FLAC 建立路基沉降数值模型；

[0008] c. 远程计算机基于VTK(Visualization Toolkit)商业软件系统建立三维可视化安全预警平台；

[0009] d 在路基上按设计要求布设检测点并安装单点沉降计，采集路基沉降实时监测数据，并将实时监测数据传输并加载到远程计算机建立的路基沉降数值模型；

[0010] e. 所有实时监测数据在远程计算机终端自动生成数据库文件，路基沉降数值模型将得到的实测路基沉降变形值与路基沉降数值模型阈值进行比较分析后，对路基沉降稳定性进行分析评价，并通过三维可视化安全预警平台进行展现；将评价异常数据信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场相关管理人员的手机，从而完成路基沉降远程智能检测。

[0011] 本发明解决上述另一技术问题所采取的技术方案如下：一种路基沉降远程智能检测设施，包括单点沉降计；其特征在于：还包括依次连接的自动化数据采集仪、GPRS静态数据采集仪、通信发射基站、商用卫星、通信接收基站、互联网及远程计算机；自动化数据采集仪输入端有线连接单点沉降计；自动化数据采集仪输出端无线连接GPRS静态数据采集仪，GPRS静态数据采集仪、通信发射基站、商用卫星、通信接收基站与互联网之间依次无线信号通讯连接，互联网与远程计算机连接，远程计算机连接有F2003GSMDTU短信模块，F2003GSMDTU短信模块与手机无线信号通讯连接。

[0012] 具体应用时，按设计要求在路基布设检测点并安装单点沉降计。

[0013] 本发明提供了一种基于单点沉降计的路基沉降远程智能检测设施与分析技术。本3D
发明基于路基设计参数以及施工填筑记录资料与FLAC 技术建立路基沉降数值模型，通过单点沉降计采集路基沉降实时监测数据，实时连续监测路基沉降稳定性，并将实时监测数据传输到用户计算机，由路基沉降数值模型将得到的实测路基沉降变形值与路基沉降数值模型阈值进行比较分析后，对路基沉降稳定性进行分析评价，并通过三维可视化安全预警平台进行展现；所有预警信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至相关管理人员的手机，使铁路、公路施工相关人员根据检测数据信息及时采取预防措施，提高路基施工质量，减少施工隐患。

附图说明

[0014] 图1是单点沉降计及自动化数据采集仪、GPRS静态数据采集仪在路基布置俯视图，

[0015] 图2是路基单点沉降计布置纵剖面图。

[0016] 图3是本发明的结构与数据采集传输示意图。

[0017] 图中：1—单点沉降计，2—自动化数据采集仪，3—GPRS静态数据采集仪，4—路基， 5—通信发射基站，6—商用卫星，7—通信接受基站，8—互联网，9—远程计算机，10—F2003GSMDTU短信模块，11—手机。

具体实施方式

[0018] 设施实施例 如图3所示：一种路基沉降远程智能检测设施，包括数个单点沉降计1，还包括依次连接的自动化数据采集仪2、GPRS静态数据采集仪3、通信发射基站5、商用卫星6、通信接收基站7、互联网8及远程计算机9；数个单点沉降计1串接后和自动化数据采集仪2输入端有线连接；自动化数据采集仪2输出端无线连接GPRS静态数据采集仪3，GPRS静态数据采集仪3、通信发射基站5、商用卫星6、通信接收基站7与互联网8之间依次无线信号通讯连接，互联网8与远程计算机9连接，远程计算机9连接有F2003GSMDTU短信模块
10，F2003GSMDTU短信模块10与多个手机13无线信号通讯连接。

[0019] 图1与图2示出六个单点沉降计1、自动化数据采集仪2和GPRS静态数据采集仪3的设置情况；在路基4设置六个单点沉降计1，在路基旁边合适地方设置自动化数据采集仪2和GPRS静态数据采集仪3。单点沉降计1的数量，依据要检测的具体要求增减。

[0020] 远程计算机9建立有路基沉降数值模型以及三维可视化安全预警平台；路基沉降3D
数值模型的建立是基于 连续介质快速拉格朗日分析程序FLAC 软件以及路基设计参数和施工填筑记录资料。三维可视化安全预警平台基于VTK(Visualization Toolkit)商业软件系统。

[0021] 方法实施例

[0022] （1）选择被检测路基作为路基沉降远程智能检测实施的对象；收集该路基设计参数以及施工填筑记录资料；

[0023] （2）以步骤a所得施工资料为依据，由远程计算机基于连续介质快速拉格朗日分3D
析程序FLAC 建立路基沉降数值模型；

[0024] （3）按设计要求布设检测点并安装单点沉降计1，采集路基沉降实时监测数据，并将实时监测数据通过自动化数据采集仪2发送至GPRS静态数据采集仪3，再通过GPRS静态数据采集仪3附近通信发射基站5发至商用卫星6，之后传输到通信接收基站7，并进入互联网8传输到用户的远程计算机9并调用路基沉降数值模型；

[0025] （4）所有监测数据在用户的远程计算机终端自动生成数据库文件，路基沉降数值模型将得到的实测路基沉降实测变形值与路基沉降数值模型阈值进行比较分析后，对路基沉降稳定性进行分析评价，所有异常数据信息通过与计算机连接的短信模块，以手机短信方式发送至现场相关管理人员的手机，从而完成路基沉降远程智能检测与分析。