一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统，包括监测区域划分模块、监测区域结构层划分模块、监测终端布设模块、监测区域施工质量分析模块、监测区域路面承载力分析模块、地下水监测分析模块、信息存储库、路基沉降危险分析模块、路基沉降预警分析模块和沉降预警提示执行模块。通过监测终端、重量传感器和智能高清摄像头对路面路基沉降分析所需的参数进行自动采集分析，不仅避免了大量人力资源和物力资源的浪费，提高了测量数据的精准性，还使得分析结果的可靠性和科学依据性大大提升，弥补了目前路面路基分析结果的片面性，不仅为分析结果提供有效的数据支撑，还提高了分析结果的合理性和可参考性。还提高了分析结果的合理性和可参考性。还提高了分析结果的合理性和可参考性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统


[0001]本专利技术涉及路面路基沉降监测
，具体而言，涉及一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统。

技术介绍

[0002]随着城市化道路建设的快速发展，越来越多的道路如雨后春笋般争相涌入大众视野，紧随其后的便是各个道路存在的路面路基沉降问题，而目前路面路基沉降分析主要依靠于人工对路面路基进行测量分析，因此，目前路面路基沉降分析存在以下缺陷：
[0003]对于沉降参数采集来说，目前路面路基沉降分析不仅使依靠人工进行沉降参数采集，还依靠人工进行路面路基沉降分析，在耗费了大量的人力资源和物力资源的同时，还有可能造成沉降参数采集不准确，进而导致路面路基沉降分析产生误差，无法精准、有效、科学的掌握路面路基沉降分析结果。
[0004]对于监测方式和监测维度来说，一方面，目前路面路基沉降分析中监测方式只是对路面路基进行整体分析，从而忽略对局部结构层的进行沉降分析，进而无法得知各局部结构层对应的路面路基沉降情况，可能发生无法得知局部结构层沉降的情况；另一方面，目前路面路基沉降分析中监测维度存在单一，并不是从多方面对路面路基沉降情况进行分析，不仅造成了分析结果的单一性和片面性，同时还无法为后续路面路基沉降分析提供有力的数据支撑。
[0005]对于预警提示来说，目前路面路基沉降分析中并没有设置预警提示终端，进而无法及时得知路面路基的沉降情况，从而影响路面路基沉降预警的及时性和有效性。

技术实现思路

[0006]为了克服
技术介绍
中的缺点，本专利技术实施例提供了一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统,能够有效解决上述
技术介绍
中涉及的问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统，包括：
[0009]监测区域划分模块，用于对公路上待监测路面区域按照网格方式进行划分，得到各待监测路面子区域，并按照预设顺序依次对其进行编号为1,2,...,i,...,n；
[0010]监测区域结构层划分模块，用于通过X射线探测器获取各待监测路面子区域对应的结构层，并对各结构层按照预设顺序依次编号为1,2,...,j,...,g；
[0011]监测终端布设模块，用于对各待监测路面子区域中各结构层进行监测终端布设，同时在各待监测路面子区域处设置重量传感器和智能高清摄像头；
[0012]监测区域施工质量分析模块，用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数进行分析；
[0013]监测区域路面承载力分析模块，用于由重量传感器和智能高清摄像头对各待监测路面子区域的危险承载系数进行分析；
[0014]地下水监测分析模块，用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的地下水危险比例系数进行分析；
[0015]信息存储库，用于存储各结构层对应的标准压实度、标准平整度和标准厚度，存储各结构层中地下水水位距离对应的危险影响因子，存储各结构层对应的允许路基沉降危险系数，并存储允许危险承载系数；
[0016]路基沉降危险分析模块，用于综合各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数和地下水危险比例系数分析各待监测路面子区域中各结构层对应的沉降危险系数；
[0017]路基沉降预警分析模块，用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的路基沉降危险系数进行路基沉降预警分析，同时对各待监测路面子区域的危险承载系数进行危险承载预警分析，并由此得到重点参数；
[0018]沉降预警提示执行模块，用于基于重点参数中重点路面子区域和重点结构层对应的编号进行相应的沉降预警语音提示。
[0019]具体地，所述通过X射线探测器获取各待监测路面子区域对应的结构层，其具体获取步骤如下：
[0020]通过X射线探测器向各待监测路面子区域发射X射线，其发射的射线穿透各待监测路面子区域通过射线胶片予以显像记录，以此获得各待监测路面子区域的内部结构胶片；
[0021]将获得的射线胶片放入暗室进行处理，得到各待监测路面子区域的内部结构射线底片；
[0022]根据各待监测路面子区域的内部结构射线底片中各结构层显示的灰度值不同，由此得到各待监测路面子区域对应的各结构层；
[0023]根据各待监测路面子区域对应各结构层的分布区域对其进行分布区域轮廓识别，识别到的各待监测路面子区域中各结构层的分布区域轮廓作为结构层之间的分界线，并根据各待监测路面子区域中各结构层的分布区域轮廓获取各待监测路面子区域中各结构层对应的厚度。
[0024]具体地，所述监测终端包括核子密度仪和地下水监测设备，所述地下水监测设备包括水位自动监测仪、水质监测仪和渗压计。
[0025]具体地，所述对各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数进行分析，其具体分析如下：
[0026]通过核子密度仪对各待监测路面子区域中各结构层对应的压实度进行获取；
[0027]在各待监测路面子区域中各结构层内进行检测点均匀布设，进而获取各待监测路面子区域中各结构层内各检测点距离待监测路面区域对应的垂直距离，并从中筛选出最大垂直距离和最小垂直距离；
[0028]基于各待监测路面子区域中各结构层对应的最大垂直距离和最小垂直距离，计算各待监测路面子区域中各结构层对应的平整度，其具体计算公式为表示为第i个路面子区域中第j个结构层对应的平整度，和分别表示为第i个路面子区域中第j个结构层对应的最大垂直距离和最小垂直距离，表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的平均垂直距离；
[0029]将各待监测路面子区域中各结构层对应的压实度、平整度和厚度进行综合分析，得到各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数，其具体计算公式为表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的施工质量系数，分别表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的压实度、厚度，ys
′
j
、pz
′
j
、hd
′
j
分别表示为第j个结构层对应的标准压实度、标准平整度、标准厚度，a1、a2、a3、a4分别表示为压实度、平整度、厚度对应的影响因子。
[0030]具体地，所述对各待监测路面子区域的危险承载系数进行分析，其具体分析如下：
[0031]通过重量传感器对各待监测路面子区域进行实际承载重量监测，并将其标记为m
i
，m
i
表示为第i个待监测路面子区域对应的实际承载重量；
[0032]通过智能高清摄像头对各待监测路面子区域进行实际承载面积获取，并将其标记为s
i
，s
i
表示为第i个待监测路面子区域对应的实际承载面积；
[0033]将各待监测路面子区域对应的实际承载重量和实际承载面积进行综合，得到各待监测路面子区域对应的危险承载系数，其具体计算公式为表示为第i个待监测路面子区域对应的危险承载系数，m...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统，其特征在于，包括：监测区域划分模块，用于对公路上待监测路面区域按照网格方式进行划分，得到各待监测路面子区域，并按照预设顺序依次对其进行编号为1,2,...,i,...,n；监测区域结构层划分模块，用于通过X射线探测器获取各待监测路面子区域对应的结构层，并对各结构层按照预设顺序依次编号为1,2,...,j,...,g；监测终端布设模块，用于对各待监测路面子区域中各结构层进行监测终端布设，同时在各待监测路面子区域处设置重量传感器和智能高清摄像头；监测区域施工质量分析模块，用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数进行分析；监测区域路面承载力分析模块，用于由重量传感器和智能高清摄像头对各待监测路面子区域的危险承载系数进行分析；地下水监测分析模块，用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的地下水危险比例系数进行分析；信息存储库，用于存储各结构层对应的标准压实度、标准平整度和标准厚度，存储各结构层中地下水水位距离对应的危险影响因子，存储各结构层对应的允许路基沉降危险系数，并存储允许危险承载系数；路基沉降危险分析模块，用于综合各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数和地下水危险比例系数分析各待监测路面子区域中各结构层对应的沉降危险系数；路基沉降预警分析模块，用于对各待监测路面子区域中各结构层对应的路基沉降危险系数进行路基沉降预警分析，同时对各待监测路面子区域的危险承载系数进行危险承载预警分析，并由此得到重点参数；沉降预警提示执行模块，用于基于重点参数中重点路面子区域和重点结构层对应的编号进行相应的沉降预警语音提示。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统，其特征在于：所述通过X射线探测器获取各待监测路面子区域对应的结构层，其具体获取步骤如下：通过X射线探测器向各待监测路面子区域发射X射线，其发射的射线穿透各待监测路面子区域通过射线胶片予以显像记录，以此获得各待监测路面子区域的内部结构胶片；将获得的射线胶片放入暗室进行处理，得到各待监测路面子区域的内部结构射线底片；根据各待监测路面子区域的内部结构射线底片中各结构层显示的灰度值不同，由此得到各待监测路面子区域对应的各结构层；根据各待监测路面子区域对应各结构层的分布区域对其进行分布区域轮廓识别，识别到的各待监测路面子区域中各结构层的分布区域轮廓作为结构层之间的分界线，并根据各待监测路面子区域中各结构层的分布区域轮廓获取各待监测路面子区域中各结构层对应的厚度。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统，其特征在于：所述监测终端包括核子密度仪和地下水监测设备，所述地下水监测设备包括水位自动监测仪、水质监测仪和渗压计。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉降监测分析预警系统，其特征在于：所述对各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数进行分析，其具体分析如下：通过核子密度仪对各待监测路面子区域中各结构层对应的压实度进行获取；在各待监测路面子区域中各结构层内进行检测点均匀布设，进而获取各待监测路面子区域中各结构层内各检测点距离待监测路面区域对应的垂直距离，并从中筛选出最大垂直距离和最小垂直距离；基于各待监测路面子区域中各结构层对应的最大垂直距离和最小垂直距离，计算各待监测路面子区域中各结构层对应的平整度，其具体计算公式为监测路面子区域中各结构层对应的平整度，其具体计算公式为表示为第i个路面子区域中第j个结构层对应的平整度，和分别表示为第i个路面子区域中第j个结构层对应的最大垂直距离和最小垂直距离，表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的平均垂直距离；将各待监测路面子区域中各结构层对应的压实度、平整度和厚度进行综合分析，得到各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数，其具体计算公式为各待监测路面子区域中各结构层对应的施工质量系数，其具体计算公式为表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的施工质量系数，分别表示为第i个待监测路面子区域中第j个结构层对应的压实度、厚度，ys
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分别表示为第j个结构层对应的标准压实度、标准平整度、标准厚度，a1、a2、a3、a4分别表示为压实度、平整度、厚度对应的影响因子。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的路面路基沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，
申请(专利权)人：微纵联合网络科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：