CN102829759B - 路基表面沉降远程智能三维数字预警方法与*** - Google Patents

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Abstract

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；并基于VTK商业软件***建立三维可视化安全预警平台；通过路基安装的静力水准仪采集路基表面沉降实时监测数据，并将实时监测数据传输到用户远程计算机，由路基沉降数值模型将得到的路基表面沉降实测变形值与路基表面沉降阈值进行比较分析后，对路基表面沉降稳定性进行分级预警，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，完成路基表面沉降远程智能三维数字预警。使铁路、公路管理相关人员根据预警信息及时采取预防措施，提高行车和交通安全性。

Description

路基表面沉降远程智能三维数字预警方法与***
技术领域
本发明属于铁路、公路路基等基础工程领域，用于路基表面沉降稳定性安全预警；具体涉及一种路基表面沉降远程智能三维数字预警方法，本发明还涉及一种路基表面沉降远程智能三维数字预警***。
背景技术
铁路、公路路基表面，特别是路桥过渡段等在施工过程及施工完成之后，道路沉降控制始终是个难题。工程投入使用后，路基表面下沉现象经常出现，给铁路行车安全、公路交通安全带来诸多隐患。因此，开发路基表面沉降远程智能三维数字预警有十分重要的安全意义。
国内外在路基表面沉降远程智能三维数字预警研究方面尚少，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表面沉降远程智能三维数字预警方面的文献报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种路基表面沉降远程智能三维数字预警方法，本发明要解决的另一技术问题在于提供一种路基表面沉降远程智能三维数字预警***；使用本发明提供的方法与***，能够实时连续监测路基表面沉降稳定性，并将路基表面沉降数据实时连续传输到远程监测主机，远程监测主机根据逐级变形数据，完成对路基表面沉降稳定性进行分级预警。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种路基表面沉降远程智能三维数字预警方法，包括下述步骤：
a.选择被研究路基作为远程三维数字安全预警方法实施的对象；收集该路基设计参数以及施工填筑记录资料；
b.以步骤a所得路基设计参数以及施工填筑记录资料为依据，由远程计算机基于连续介质快速拉格朗日分析程序FLAC3D建立路基沉降数值模型；
c.远程计算机基于VTK(VisualizationToolkit)商业软件***建立三维可视化安全预警平台；
d.在路基选定合适检测点安装数个静力水准仪，采集路基表面沉降实时监测数据，并将实时监测数据传输且加载到远程计算机建立的路基沉降数值模型；
e.路基沉降数值模型将得到的路基表面沉降实测变形值与路基表面沉降阈值进行比较分析后，对路基表面沉降稳定性进行分级预警，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，从而完成路基表面沉降远程智能三维数字预警。
本发明解决上述另一技术问题所采取的技术方案如下：一种路基表面沉降远程智能三维数字预警***，包括静力水准仪；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；静力水准仪与自动化数据采集仪输入端有线连接；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。
在路基选定合适检测点安装数个静力水准仪。
本发明提供了一种基于静力水准仪的路基表面沉降远程智能三维数字预警技术。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；并基于VTK商业软件***建立三维可视化安全预警平台；通过路基安装的静力水准仪采集路基表面沉降实时监测数据，并将实时监测数据传输到用户远程计算机，由路基沉降数值模型将得到的路基表面沉降实测变形值与路基表面沉降阈值进行比较分析后，对路基表面沉降稳定性进行分级预警，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，完成路基表面沉降远程智能三维数字预警。使铁路、公路管理相关人员根据预警信息及时采取预防措施，提高行车和交通安全性。
附图说明
图1是路基布置的静力水准仪、自动化数据采集仪、GPRS静态数据采集仪的俯视图；
图2是静力水准仪布置纵剖面图。
图3是本发明的结构关系示意图。
图中：1—静力水准仪，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—通信接收基站,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
***实施例如图1与图3所示：一种路基表面沉降远程智能三维数字预警***，包括数个静力水准仪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；数个静力水准仪1按序串接后与自动化数据采集仪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11无线信号通讯连接。
图1与图2示出数个静力水准仪1的布设情况：在路基4设置数个静力水准仪1，路基4还设置有自动化数据采集仪2和GPRS静态数据采集仪3。
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；路基沉降数值模型的建立是基于FLAC3D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(VisualizationToolkit)商业软件***。
方法实施例
（1）选择被研究路基作为远程三维数字安全预警***实施的对象；收集该路基设计参数以及施工填筑记录资料；
（2）以步骤（1）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析程序FLAC3D建立路基沉降数值模型；
（3）远程计算机基于VTK(VisualizationToolkit)商业软件***建立三维可视化安全预警平台；
（4）在路基选定合适检测点安装静力水准仪1，采集路基表面沉降实时监测数据，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传输到用户计算机9且调用路基沉降数值模型；
（5）路基沉降数值模型将得到的实测路基表面沉降实测变形值与数值分析得到的路基表面沉降阈值进行比较分析后，对路基表面沉降稳定性进行分级预警，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10，以手机短信方式发送至相关管理人员的手机11，从而完成路基表面沉降远程智能三维数字预警。

Claims (1)

1.一种路基表面沉降远程智能三维数字预警方法，其特征在于按下述步骤进行：
a.选择被研究路基作为远程三维数字安全预警***实施的对象；收集该路基设计参数以及施工填筑记录资料；
b.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析程序FLAC3D建立路基沉降数值模型；
c.远程计算机基于VTK(VisualizationToolkit)商业软件***建立三维可视化安全预警平台；
d.在路基选定合适检测点安装静力水准仪，采集路基表面沉降实时监测数据，并将实时监测数据传输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送至商用卫星，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，并加载到远程计算机建立的路基沉降数值模型；
e.路基沉降数值模型将得到的路基表面沉降实测变形值与路基表面沉降阈值进行比较分析后，对路基表面沉降稳定性进行分级预警，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，从而完成路基表面沉降远程智能三维数字预警。
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