基于十轴传感器的格栅位移测试系统及方法技术方案

本公开提出了一种基于十轴传感器的格栅位移测试系统及方法，包括：十轴传感器芯片嵌入在土工格栅内；十轴传感器芯片采集监测点各项数据信息，并将所述数据信息上传到管理监测云平台；管理监测云平台根据采集的数据信息经过综合分析得到监测点的土工格栅变形量与位移的变化，并对数据信息进行纠错处理，减少数据误码率、提高数据完整率；管理监测云平台将十轴传感器芯片采集的数据信息与分析结果同步更新至监测数据库服务器；远程监控中心提取监测数据库服务器中的数据，进一步处理后得到土工格栅整体结构产生裂缝的宽度及其延展的趋势，并对土工格栅整体的破坏趋势进行实时监测，最终实现土工格栅整体状态的自动化监测与地质灾害预警。

Grating Displacement Measurement System and Method Based on Ten-Axis Sensor

This disclosure proposes a grid displacement measurement system and method based on ten-axis sensor, which includes: 10-axis sensor chip embedded in geogrid; 10-axis sensor chip collects data information of monitoring points and uploads the data information to management monitoring cloud platform; management monitoring cloud platform obtains Geogrid of monitoring points by comprehensive analysis of collected data information. Change of grid deformation and displacement, and correct data information to reduce data error rate and improve data integrity rate; Management and monitoring cloud platform updates data information collected by 10-axis sensor chip and analysis results to monitoring database server synchronously; Remote monitoring center extracts data from monitoring database server and gets the whole geogrid after further processing. The crack width and its extension trend of the structure are also monitored in real time. Finally, the automatic monitoring of the whole state of the geogrid and the early warning of geological hazards are realized.

【技术实现步骤摘要】
基于十轴传感器的格栅位移测试系统及方法
本公开涉及土木工程监测
，特别是涉及基于十轴传感器的格栅位移测试系统及方法。
技术介绍
近年来地质灾害频发，对人民的生活和安全造成很大影响，不仅对工程设施造成破坏，也带来了巨大的经济损失，因此，应采取适当的地质灾害预防措施，来尽可能将地质灾害带来的损失最小化。而目前工程中多根据施工经验和工程实际对可能破坏的区域进行着重加固处理，由于地形地质、环境等各方面因素都各有差异，缺乏统一的判别标准，对于确定的可能破坏的区域受主观因素影响较大，且可能出现判断偏差，既耗时耗力，又存在较大的偶然性。因此建立一个可根据工程的实际情况判别预测其易破坏区域的系统非常有必要。现阶段土木工程中多采用土工格栅做防护网，稳定边坡。土工格栅具有强度稳定、变形小、防腐蚀、耐磨损、抗老化、寿命长、成本低、有较强的承载能力等特点，在工程中应用广泛，适用于加固沥青和水泥路面、挡土墙、路堤坝以及江河海堤等工程。目前对地质灾害预测方法的研究多集中于实验和数值模拟，实验中通过观测结构的位移或变形量来判断结构的破坏情况及发展趋势，由于细微破坏和内部区域的破坏肉眼很难观测，且判断受主观因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于十轴传感器的格栅位移测试系统，其特征是，包括：十轴传感器芯片、土工格栅、管理监测云平台、监测数据库服务器、远程监控中心及移动用户端；十轴传感器芯片嵌入在土工格栅内；十轴传感器芯片采集监测点加速度、角度、角速度、磁场、海拔、气压及地理坐标的数据信息，并将所述数据信息上传到管理监测云平台；管理监测云平台根据十轴传感器芯片采集的数据信息经过综合分析得到监测点的土工格栅变形量与位移的变化，并对数据信息进行纠错处理，减少数据误码率、提高数据完整率；管理监测云平台将十轴传感器芯片采集的数据信息与分析结果同步更新至监测数据库服务器；远程监控中心提取监测数据库服务器中的数据，进行进一步处理后得到土工格...

【技术特征摘要】
1.基于十轴传感器的格栅位移测试系统，其特征是，包括：十轴传感器芯片、土工格栅、管理监测云平台、监测数据库服务器、远程监控中心及移动用户端；十轴传感器芯片嵌入在土工格栅内；十轴传感器芯片采集监测点加速度、角度、角速度、磁场、海拔、气压及地理坐标的数据信息，并将所述数据信息上传到管理监测云平台；管理监测云平台根据十轴传感器芯片采集的数据信息经过综合分析得到监测点的土工格栅变形量与位移的变化，并对数据信息进行纠错处理，减少数据误码率、提高数据完整率；管理监测云平台将十轴传感器芯片采集的数据信息与分析结果同步更新至监测数据库服务器；远程监控中心提取监测数据库服务器中的数据，进行进一步处理后得到土工格栅整体结构产生裂缝的宽度及其延展的趋势，并对土工格栅整体的破坏趋势进行实时监测，以便提前采取相应的防护措施，最终实现土工格栅整体状态的自动化监测与地质灾害预警；所述远程监控中心与移动用户端通过无线网络进行数据传输。2.如权利要求1所述的基于十轴传感器的格栅位移测试系统，其特征是，所述土工格栅包括上肋条与下肋条；所述上肋条或下肋条中必有一方连接侧设有凹槽；所述十轴传感器芯片外设有一层绝缘防护层，所述十轴传感器芯片通过粘结剂与绝缘防护层紧密连接，所述十轴传感器通过粘结剂嵌入所述凹槽中；所述上肋条与下肋条通过超声波无缝隙焊。3.如权利要求1所述的基于十轴传感器的格栅位移测试系统，其特征是，所述土工格栅包括普通的土工格栅与嵌有十轴传感器芯片的土工格栅两种；将两种土工格栅通过交叉结合的方式进行铺设，对于相对安全的区域铺设普通的土工格栅，对于需要着重监测的区域铺设嵌有十轴传感器芯片的土工格栅；所述普通的土工格栅与嵌有十轴传感器芯片的土工格栅之间能够通过拼装方式进行连接。4.如权利要求1所述的基于十轴传感器的土工格栅位移测试系统，其特征是，通过对前后两个不同时刻采集的十轴传感器芯片的位移变化分析获取这段时间发生的嵌入十轴传感器芯片的土工格栅的位移变化，再进一步通过分析得到土工格栅层的三维变形；若十轴传感器芯片的位移始终为零或十轴传感器芯片的方位始终未发生变化，则说明嵌入十轴传感器芯片的土工格栅未发生变形或位移变化；若十轴传感器芯片的位移发生变化或十轴传感器芯片的方位发生改变，则说明嵌入十轴传感器芯片发生变形或位移变化，应及时重点观测该十轴传感器芯片所在位置的数据，分析十轴传感器芯片所在位置的土工格栅的变形情况，便于适时采取相应防护措施。5.如权利要求1所述的基于十轴传感器的格栅位移测试系统，其特征是，从t时刻到t+Δt时刻采集的十轴传感器芯片的位移变化，Δx＝x(t+Δt)-x(t)其中，Δx是位移，表示任一点从t时刻到t+Δt时刻的位移；假设各观测点之间所形成的线段的变化用正应变表示，各线段夹角的变化用剪应变表示，考察结构体内任意一微小线段，则其正应变即长度的相对变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炯，代朝霞，夏霜，胡念，佘蕊，韩若楠，崔新壮，张齐鲁，
申请(专利权)人：山东大学，山东大道新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37