论文部分内容阅读
铁路边坡容易受降雨、地震或风化等因素的影响而产生滑坡,影响铁路系统的安全运营,因此对铁路边坡进行安全监测具有重大的实际意义。目前国内尚无相关的监测系统,针对这一现状,本文对铁路边坡安全监测系统进行了研究。主要内容如下:本文将铁路边坡按照土质来分类,研究了各种不同类型铁路边坡的滑坡影响因素,分析了常用的边坡监测技术、测点布设技术以及监测仪器的优缺点,并结合铁路内部通信网络的特点提出了由现场监测节点、数据汇聚节点和远程监控中心组成的铁路边坡安全监测系统。系统采用铁路内部的光纤网络通信,因此数据传输延时小,无运行成本,可靠性高。设计了针对土质边坡的现场监测节点的硬件结构,进行了以STM32为核心的硬件设计,具体设计了振弦式仪器和雨量计的信号调理电路、Nor flash M25P64的SPI接口电路、与数据汇聚节点通信的CAN接口电路、防盗模块的开箱报警电路和太阳能电池板加蓄电池供电电路。硬件电路结构简洁、可靠性高、测量精度高、速度快、开箱报警电路的设计简单可靠。设计了数据汇聚节点的数据传输的硬件电路,它包括S3C2410的最小系统、对下通信的CAN接口电路、与上通信的以太网控制器接口电路、电源供电电路和防盗电路。可以直接移植嵌入式操作系统到数据汇聚节点上,进行功能扩展很方便。系统的软件包括三个部分:现场监测节点软件、数据汇聚节点软件和远程监控中心的监控软件。各部分按照功能模块进行划分,现场监测节点软件包括数据采集、处理、存储、传输、自身状态检测、命令的接收和执行模块。数据汇聚节点软件包括数据的收发、存储、下层的监测节点的状态监测模块。远程监控中心的监控软件采用VC来实现,利用VC的SOCKET控件实现数据的收发;数据存储部分使用VC的ODBC控件来实现;数据处理部分采用专用的边坡稳定性判断软件,当发现有危险时,进行报警处理。