滑坡实时监测报警系统研究

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1、成都理工大学博士学位论文滑坡实时监测报警系统研究姓名：王仁波申请学位级别：博士专业：矿产普查与勘探指导教师：周蓉生;汤彬2002.12.1成都理工大学工学博士学位论文：滑坡实时监测报警系统研究一—————_——————_————————-———————__——————-——————————————_———————————————————————————一摘要我国是世界上地质灾害最严重的国家之一，在各类地质灾害中滑坡类灾害最为频繁且造成的损失十分巨大．目前长江三峡库区存在着总体积约34亿m1，面积迭1

2、35．9k行的滑坡群，其活动状况直接影响到三峡工程的建设和日后当地群众的生产生活．同时，分布广泛、数量众多的滑坡危害一直是困扰我国公路、铁路运输和工程建设等各部门的难题，对滑坡进行有效的监测是预报和治理滑坡的越要前提．目前我国用于滑坡监测的方法主要还是传统的大地测量法、伸缩位移法、近景摄影法等；采用的仪器设备有经纬仪、测距仪、张力位移计等，普遍存在自动化程度低、效率不高的问题．也有些采用单独的高精度双频GPS测量仪，但其价格昂贵，不适合在野外现场进行长期大量的观测．本文是在参加四川省科委项目“铁路护

3、坡突发灾害自动预警系统研究”的基础上完成的．研究过程中着重针对上述情况，以适合野外现场应用、性能优越、造价低廉为原则，研究构建了一套采用差分GPS组网．无线数据传输、微机后台数据处理等技术，可进行24小时连续自动监测，位移检测达到水平精度1cm，垂直精度2cm的实时滑坡监测系统．系统首次采用多台廉价的单频GP$接收机，实现了对滑坡位移厘米级精度的监测，从理论上完成了短基线GPS载波相位观测数据的线性组合方程、二次差平差方程、误差方程等计算模型的建立和运算；研制了小型崩塌传感器，对突发性的山体和路基垮

4、塌进行及时的检测和报警；研究采用基于单片机的野外数据采集电路系统，完成对野外GPS敷据、崩塌传悫器数据以及光电测距数据的实时采集和存筘；应用数传电台和GSM网络两种无线数据传榆方式，构成野外互补的数据传送手段．设计了有效的数据压缩、编码和纠错算法程序，实现在恶劣条件下数据快速可靠地传输；研究并采用了太阳能电池板和免维护铅酸蓄电池的野外供电方案，解决了偏僻监测点无法使用市电的问题；在后台Pc机-IH498平台上，应用Vc++鳊程环境，完成了测站数据的接收、系统操作界面、测点参数设置、差分解算、位移结果

5、显示等软件蝙程；室外精确模拟了滑坡位移运动过程，进行系统初步应用效果研究，探讨和分析了系统GPS测量中误差的成因和量度．研究证明，采用多台廉价的单额GP$接收机组成同步实时观测网，进行载波相位现测和静态差分解算的相对位移现测方案，完全能够满足一般滑坡监测对位移检测精度的要求．本文研究的这一整套滑坡监测系统．在理论上是正确的，在实践上是可行的．同时也符合我国国情，易于推广应用，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益．关键词：滑坡监测GPS差分定位单片机数据采集嚣数传电台GSM模块崩塌传感嚣太阳能电潭成

6、都理工大学工学博士学位论文：滑坡实时监测报警系统研究StudyofLandslideReal—timeMonitorandAlarmSystemAbstractChinaisoneofthecoralu'ieswiththemostseriousgeologicaldisastersintheworld．Inallkindsofgeologicaldisastors，theoccurringoflandslideisthemostfrequentandresultinghugedamageAtpre

7、sent，thereisalargegroupoflandslideintheregionofSanxiawithapproximately34billionm3intotalvolumeand135．9km’inarea．TheiractivitiesrelateclosetotheconstruetingofSenxiaprojectandtotheliCeofresidentsAndalso．thewidespreadand西ounthnglandslideshavealwaysbeenadi

8、fficultydisturbingthedepartmentsofreading,railway自ransportandcivilengineeringinChina．Therefore，performingeffectivemonitortolandslidesisanecessarypreconditiontopredictanddisposelandslides．Bynow,themainmethodsusedinlandslidemonitoringinCh