基于物联网与云的道路沉降监测系统技术方案

本发明专利技术涉及道路沉降监测技术领域，尤其涉及基于物联网与云的道路沉降监测系统，解决了现有技术中在边坡的坡面上设置监测点，将监测点固定在边坡的坡面上，会损害边坡的结构，对边坡施加压力，设置多个监测点后造成边坡的大面积损害，使边坡发生沉降，导致道路边坡损毁，监测效果差，边坡发生小范围的沉降不易发现的问题。基于物联网与云的道路沉降监测系统，括路面沉降管理单元、存储模块、车载显示终端、数据采集传输单元、云中心服务器和移动终端。本发明专利技术中通过监测路段两端的物联网监控设备获取监测路段起始点和终点的路面沉降高度，通过多个倾角传感器获取两端之间各监测点的倾角变化，并基于倾角变化计算得到路面沉降高度。并基于倾角变化计算得到路面沉降高度。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网与云的道路沉降监测系统


[0001]本专利技术涉及道路沉降监测
，尤其涉及基于物联网与云的道路沉降监测系统。

技术介绍

[0002]道路地面沉降发展过程监测,主要是通过卫星定位系统(GPS)和布设水准测网,定期进行高精度水准测量,监测地面高程变化情况，地下水和油气等资源开采、回灌状况与动态监测,主要是建立地下水动态监测网,调查和分析地下水开采量、地下水水位埋深和标高、地下水水质变化，构造沉降量与土层压缩量监测,主要方法是埋设基岩标、分层标,定期测量高程变化,同时结合高压固结试验、模拟试验等进行，房屋、桥梁、码头、道路等建筑设施变形与破坏监测，海滨地区的海面动态监测。
[0003]在边坡的坡面上设置监测点，将监测点固定在边坡的坡面上，会损害边坡的结构，对边坡施加压力，设置多个监测点后造成边坡的大面积损害，使边坡发生沉降，导致道路边坡损毁，监测效果差，边坡发生小范围的沉降不易发现，监测精度差，边坡土壤竖直和水平移动时，监测装置不便于同时监测，且不易确定沉降方向，不便于补救和维护处理。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供基于物联网与云的道路沉降监测系统，解决了现有技术中在边坡的坡面上设置监测点，将监测点固定在边坡的坡面上，会损害边坡的结构，对边坡施加压力，设置多个监测点后造成边坡的大面积损害，使边坡发生沉降，导致道路边坡损毁，监测效果差，边坡发生小范围的沉降不易发现的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]基于物联网与云的道路沉降监测系统，包括路面沉降管理单元、存储模块、车载显示终端、数据采集传输单元、云中心服务器和移动终端，路面沉降管理单元包括环境温湿度采集模块、环境风速采集模块、温度采集模块、路面压实度采集模块、摊铺温度采集模块、RTK测绘模块、摊铺速度采集模块、北斗定位模块、、地面卫星基准站和多机协同作业模块，路面沉降管理单元的输出端与数据采集传输单元的输入端连接，数据采集传输单元的输出端分别与存储模块、车载显示终端和云中心服务器的输入端连接，云中心服务器与移动终端通信连接，数据采集传输单元包括信息处理模块和G通讯模块。
[0007]优选的，监测路段两端的设备获取监测路段起始点和终点的路面沉降高度，通过多个倾角传感器获取两端之间各监测点的倾角变化，并基于倾角变化计算得到路面沉降高度，利用这些沉降高度变化值绘制监测路段的路面高度变化曲线，还原道路真实曲度；既通过两端的设备为路面沉降监测提供了准确的参考基准，又通过多个倾角传感器的监测数据实现了道路曲度的真实呈现，使得监测路段的路面沉降数据更贴近真实路况，且通过道路曲度曲线能够清晰明了的看到监测路段的路面沉降变化趋势。
[0008]优选的，设置监测路段起始点和终点，并分别在起始点和终点布设监控设备；同
时，在监测路段上设置多个监测点，每个监测点设置一个倾角传感器，倾角传感器固定安装在监测路段的路面上或者固定安装在路边的防护栏上，监控设备用于获取监测路段起始点和终点的路面沉降高度，多个倾角传感器用于获取两端之间各监测点的倾角变化数据，监控设备及倾角传感器获取的数据发送至数据处理子系统。
[0009]优选的，路面压实度采集模块为安装于施工车辆前端的压实度传感器，基准传感器位于液体的某处深度，液体的压强致使传感器产生输出电压值，该电压值反映了传感器所受到的压强，也反映了传感器所在位置的液体深度，待测传感器所在处的液体深度和基准传感器液体深度比较后，便可以得到待测传感器相对于基准传感器的沉降量，路基沉降测量流程为，路基发生沉降引起传感器位置变化、液位变化、压差变化，然后传感器感知，进行数据采集分析，得到沉降量，最后将数据存储并发送至沉降系统平台。
[0010]优选的，为保障传输过程中短信息服务功能的顺畅使用，该设备低功耗，通过创建各传感器的读写指令，获取数据寄存器地址和数据类型等信息，即可完成数据传输子系统设备信息配置，供数据分析与展示子系统应用。
[0011]优选的，通过实际监测设备安装与平台上获取的统计数据与现场施工进展的对比分析，对研发的路基沉降智能监测系统进行评价，路基沉降监测系统安装完成后，在路基填筑施工过程以及道路施工完成后的运营期间，通过静力水准仪记录各监测点之间液体压力差引起的压力值变化，记录路基整个施工、运营过程中的沉降变形、时间、温度等参数，并传输至监测系统，业主单位、监理单位、施工单位可通过PC端远程多人实时对施工质量、进展、沉降控制进行监督。
[0012]本专利技术至少具备以下有益效果：
[0013]通过监测路段两端的物联网监控设备获取监测路段起始点和终点的路面沉降高度，通过多个倾角传感器获取两端之间各监测点的倾角变化，并基于倾角变化计算得到路面沉降高度，利用物联网监控设备获取的路面沉降高度与计算得到的路面沉降高度进行比较，在比较结果未超过阈值时，利用比较的差值对计算时的迭代误差进行补偿，在比较结果超过阈值时，则确定沉降报警区域并输出报警信息；该技术方案实现了路面沉降的实时监测，且通过监测路段两端获取的路面沉降数据和基于倾角数据变化获取的路面沉降数据，实现道路曲度的真实还原，使得监测路段的路面沉降数据更贴近真实路况，为路面沉降监测提供更准确的数据支撑及危险预测
具体实施方式
[0014]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0015]实施例一
[0016]包括路面沉降管理单元、存储模块、车载显示终端、数据采集传输单元、云中心服务器和移动终端，路面沉降管理单元包括环境温湿度采集模块、环境风速采集模块、温度采集模块、路面压实度采集模块、摊铺温度采集模块、RTK测绘模块、摊铺速度采集模块、北斗定位模块、、地面卫星基准站和多机协同作业模块，路面沉降管理单元的输出端与数据采集传输单元的输入端连接，数据采集传输单元的输出端分别与存储模块、车载显示终端和云
中心服务器的输入端连接，云中心服务器与移动终端通信连接，数据采集传输单元包括信息处理模块和G通讯模块。
[0017]通过监测路段两端的物联网监控设备获取监测路段起始点和终点的路面沉降高度，通过多个倾角传感器获取两端之间各监测点的倾角变化，并基于倾角变化计算得到路面沉降高度，利用物联网监控设备获取的路面沉降高度与计算得到的路面沉降高度进行比较，在比较结果未超过阈值时，利用比较的差值对计算时的迭代误差进行补偿，在比较结果超过阈值时，则确定沉降报警区域并输出报警信息。
[0018]实施例二
[0019]监测路段两端的设备获取监测路段起始点和终点的路面沉降高度，通过多个倾角传感器获取两端之间各监测点的倾角变化，并基于倾角变化计算得到路面沉降高度，利用这些沉降高度变化值绘制监测路段的路面高度变化曲线，还原道路真实曲度；既通过两端的设备为路面沉降监测提供了准确的参考基准，又通过多个倾角传感器的监测数据实现了道路曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于物联网与云的道路沉降监测系统，包括路面沉降管理单元、存储模块、车载显示终端、数据采集传输单元、云中心服务器和移动终端，所述路面沉降管理单元包括环境温湿度采集模块、环境风速采集模块、温度采集模块、路面压实度采集模块、摊铺温度采集模块、RTK测绘模块、摊铺速度采集模块、北斗定位模块、、地面卫星基准站和多机协同作业模块，所述路面沉降管理单元的输出端与所述数据采集传输单元的输入端连接，所述数据采集传输单元的输出端分别与所述存储模块、车载显示终端和所述云中心服务器的输入端连接，所述云中心服务器与所述移动终端通信连接，所述数据采集传输单元包括信息处理模块和G通讯模块。2.根据权利要求1所述的基于物联网与云的道路沉降监测系统，其特征在于，监测路段两端的设备获取监测路段起始点和终点的路面沉降高度，通过多个倾角传感器获取两端之间各监测点的倾角变化，并基于倾角变化计算得到路面沉降高度，利用这些沉降高度变化值绘制监测路段的路面高度变化曲线，还原道路真实曲度；既通过两端的设备为路面沉降监测提供了准确的参考基准，又通过多个倾角传感器的监测数据实现了道路曲度的真实呈现，使得监测路段的路面沉降数据更贴近真实路况，且通过道路曲度曲线能够清晰明了的看到监测路段的路面沉降变化趋势。3.根据权利要求1所述的基于物联网与云的道路沉降监测系统，其特征在于，所述设置监测路段起始点和终点，并分别在起始点和终点布设监控设备；同时，在监测路段上设置多个监测点，每个监测点设置一个倾角传感器，所述倾角传感器固定安装在监测路段的路面上或者固定安装在路边的防护栏上，所述监控设备用于获取监测路段起始点和终点的路面沉...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝磊，郎彦宇，李金涛，
申请(专利权)人：江苏道研科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：