本發(fā)明涉及公路工程，具體涉及一種公路沉降智能監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

1、在軟基公路工程中，路基工后沉降和不均勻沉降過大是路基最主要的病害，故對沉降進(jìn)行監(jiān)測十分重要。

2、目前軟基公路工程沉降監(jiān)測的主要是問題是：一、施工現(xiàn)場監(jiān)測手段信息化程度不高，監(jiān)測方法主要以人工監(jiān)測為主，存在適用范圍有限、監(jiān)測頻率低、受人為因素和環(huán)境影響大、人工成本高等缺點。二、對現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效分析以及工后監(jiān)測重視不夠，未能利用監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的動態(tài)設(shè)計。因此如何對公路進(jìn)行實時、準(zhǔn)確、智能的沉降監(jiān)測是問題的核心。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種公路沉降智能監(jiān)測方法，通過利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段，研發(fā)沉降智能監(jiān)測系統(tǒng)，具備全過程信息采集、數(shù)據(jù)分析、實時監(jiān)控、異常報警等功能，實現(xiàn)對公路實時、準(zhǔn)確、智能的沉降監(jiān)測。

2、為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其包括如下步驟：

3、步驟s1，沿待監(jiān)測公路段布設(shè)傳感器，所述傳感器與各自的數(shù)據(jù)采集器通過rs485線纜通訊連接；

4、步驟s2，數(shù)據(jù)采集器與dtu通過無線通訊連接；將監(jiān)測數(shù)據(jù)無線傳輸給dtu；

5、步驟s3，dtu將數(shù)據(jù)通過無線通訊傳輸給物聯(lián)網(wǎng)平臺，物聯(lián)網(wǎng)平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理并進(jìn)行可視化和預(yù)警配置；

6、步驟s4，建立泊松曲線沉降預(yù)測模型和基于馬爾科夫鏈蒙特卡洛的貝葉斯更新方法的沉降預(yù)測模型；將兩種沉降預(yù)測模型進(jìn)行組合得到組合預(yù)測模型；

7、步驟s5，將組合預(yù)測模型嵌入物聯(lián)網(wǎng)平臺，對步驟s3預(yù)處理后的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，得到沉降預(yù)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)公路沉降智能監(jiān)測。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)勢：

9、(1)相較于常規(guī)監(jiān)測手段，本發(fā)明利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行公路沉降監(jiān)測，信息化水平更高，可適用范圍更廣，監(jiān)測頻率更高，數(shù)據(jù)采集可貫穿公路工程全過程，同時能及時有效反饋異常數(shù)據(jù)并進(jìn)行報警，能有效確保工程項目工作的安全運行。

10、(2)本發(fā)明加入人工智能模型，即提出將泊松曲線沉降預(yù)測模型與基于馬爾科夫鏈蒙特卡洛的貝葉斯更新方法的沉降預(yù)測模型進(jìn)行組合，實現(xiàn)對公路沉降的預(yù)測。單一的模型往往只能顧及沉降數(shù)據(jù)序列中某一部分的誤差，對整體誤差的考慮不夠，因此對上述兩種路基沉降預(yù)測模型進(jìn)行組合，從而提高預(yù)測準(zhǔn)確性。由此可根據(jù)預(yù)測結(jié)果提前采取預(yù)防措施，有效避免潛在風(fēng)險，提高了安全預(yù)防控制能力。

11、(3)本發(fā)明物聯(lián)網(wǎng)平臺基于開源平臺部署，降低開發(fā)和維護(hù)成本，便于應(yīng)用于各種場景，提高了效率。

技術(shù)特征：

1.一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s1中的傳感器為靜力水準(zhǔn)儀和多點位移計；在步驟s1中，由地勘報告、文獻(xiàn)資料和工程經(jīng)驗，估算待監(jiān)測路段的沉降量，根據(jù)估算結(jié)果選擇傳感器的量程和精度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s1中，沿待監(jiān)測公路段每隔設(shè)定距離選定一個沉降監(jiān)測剖面，在每個沉降監(jiān)測剖面的路基兩側(cè)及路基中線各埋設(shè)一個多點位移計和靜力水準(zhǔn)儀，其中靜力水準(zhǔn)儀用于獲取路基表面處豎向位移值，多點位移計布設(shè)在靜力水準(zhǔn)儀下方位置，用于獲取不同層深處的沉降值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s2中的dtu選擇為低帶寬、低功耗、遠(yuǎn)距離、支持多連接的4g?dtu，并根據(jù)傳感器類型配置dtu參數(shù)，實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的接收。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s3具體包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s4中的泊松曲線沉降預(yù)測模型表達(dá)式為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s4中，建立基于馬爾科夫鏈蒙特卡洛的貝葉斯更新方法的公路沉降預(yù)測模型，具體包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s4中，對兩種沉降預(yù)測模型進(jìn)行組合得到組合預(yù)測模型，具體包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公路沉降智能監(jiān)測方法，其特征在于，步驟s5中還包括：通過云服務(wù)將沉降預(yù)測結(jié)果反饋至用戶的遠(yuǎn)程終端，對超標(biāo)沉降和穩(wěn)定性風(fēng)險進(jìn)行預(yù)警。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種公路沉降智能監(jiān)測方法，屬于公路工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明沿待監(jiān)測公路段布設(shè)傳感器，傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸給物聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行預(yù)處理和沉降預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)平臺部署基于兩種不同路基沉降預(yù)測模型的組合模型，通過組合模型對預(yù)處理后的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，得到沉降預(yù)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)公路沉降智能監(jiān)測。本發(fā)明還可根據(jù)需要，基于得到的沉降預(yù)測數(shù)據(jù)對沉降過程中的異常狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行報警。本發(fā)明將物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)應(yīng)用在了項目工程中，一定程度上確保了工程項目工作的安全運行，提高了工程項目的安全預(yù)防控制能力。

技術(shù)研發(fā)人員：何毅龍,潘曉東,陶袁欽,周澤靈
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2