CN117309051B - 一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及岩土工程自动化监测技术领域,具体公开了一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统及方法,包括:真空预压处理模块,用于对淤泥软基进行真空预压处理;数据监测模块,用于实时监测真空预压处理模块的淤泥软基参数信息,并储存参数信息;MCU数据采集装置,用于采集数据监测模块储存的参数信息,并将参数信息传输到数据分析模块;数据分析模块,用于对MCU数据采集装置采集的数据进行预警分析;沉降监控模块,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控,进而获取监控数据参数并生成控制策略;沉降监控模块包括沉降参数采集单元,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控;控制模块,用于执行控制策略,实现控制沉降监测装置安全断电处理。

Description

一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统及方法
技术领域
本发明涉及岩土工程自动化监测技术领域,具体涉及一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统及方法。
背景技术
软基处理方法的选用直接影响到处理成本,成陆速度、处理质量和施工安全,也对上层建筑物的使用性能和使用寿命有间接影响。目前软基处理常用的主要方法有:有堆载预压法、真空预压法、真空联合堆载法、强夯法等。
现有的真空预压处理方法是真空预压法是在设置了水平和竖直排水通道的软基上进行密封膜下抽真空,抽去水和空气而产生真空,以大气压力作为预压荷载;通过降低地基的孔隙水压力,提高地基有效应力,从而加速地基固结。
目前对建设结构的监测往往都实现了自动化数据采集,如地表沉降大多数自动化采用静力水准,然而静力水准量程有限,无法满足真空预压地基沉降监测,并且对于大面积淤泥软基场地的真空预压处理地基监测来说,虽然已实现的自动化但仅为深层水平位移、孔隙水压力和地下水位的监测。并且通常在沉降监测前通常需要对淤泥软基真空预压状态进行分析,确定真空预压状态合格后在进行一段时间的沉降监测,但是现有沉降监测过程中对于地表沉降和分层沉降还是没有形成自动化监测,还是存在人工测读,也没有形成一个成套的自动化技术以及体系;导致监测过程中大面积淤泥软基沉降数据的误差较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统及方法,解决以下技术问题:
怎样实现高效且安全的自动化沉降监测过程并且提高监测过程沉降数据的精确性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统,包括:
真空预压处理模块,用于对淤泥软基进行真空预压处理;
数据监测模块,用于实时监测真空预压处理模块的淤泥软基参数信息,并储存所述参数信息;
其中,所述参数信息具体包括:真空度参数Va、温度参数Te、湿度参数Hu
MCU数据采集装置,用于采集数据监测模块储存的参数信息,并将所述参数信息传输到数据分析模块;
数据分析模块,用于对MCU数据采集装置采集的数据进行预警分析:
当预警分析符合要求时,进行淤泥软基进行沉降状态预测;
当预警分析不符合要求时,生成预警信息;
沉降监控模块,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控,进而获取监控数据参数并生成控制策略;所述沉降监控模块包括沉降参数采集单元,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控;
控制模块,用于执行控制策略,实现控制沉降监测装置安全断电处理。
优选地,所述预警分析过程包括:
获取特定项数历史环境参数(Te,Hu)下的真空度参数Va大小随时间变化的曲线Ei
将Ei与对应的标准阈值区间[Eilow,Eiup]进行比对:
若Ei∈[Eilow,Eiup],则预警分析符合要求;
否则,预警分析不符合要求;
其中,i∈n,n为环境参数的项数,且n>0;[Eilow,Eiup]表示第i项环境参数(Te,Hu)对应的标准阈值区间。
优选地,所述沉降状态预测包括:
通过公式计算出整体真空预压环境下的沉降状态系数Set;
其中μi为第i项真空预压环境参数的权重系数;f为预设函数;γ1、γ2为预设权重系数;kh为渗透参数,e为孔隙比;k0为标准渗透参数,e0为标准孔隙比;
将Set与预设阈值SA、SB进行比对大小:
若Set≥SB,则判断整体沉降状态极差;
若SB>Set>SA,则判断整体沉降状态较差;
若Set≤SA,则判断整体沉降状态较优。
优选地,所述沉降监控模块还包括监控沉降位置设置的多个固定传感器传输数据情况;
且所述沉降监控模块的工作过程为:
通过设置的多个传感器获取监测区域的各项沉降状态参数,形成第一沉降参数集{A1,A2,…,An},当第一沉降参数集中任一沉降参数未落入对应的阈值区间时,则发出警示信息;
通过沉降参数采集单元获取监控记录下的各项沉降状态参数,形成第二沉降参数集{B1,B2,…,Bn},当第二沉降参数集中任一沉降参数未落入对应的阈值区间时,则发出警示信息;
通过公式Ci=|Ai-Bi|计算出第i项沉降参数的偏差值,将Ci与该项沉降参数预设的偏差阈值Cdev进行比对:
若Ci<Cdev,则判断传感器状态正常;
否则判断传感器监测状态异常,并发出异常指令。
优选地,所述沉降监控模块监控数据包括:分层沉降参数La、地表沉降参数Su、深层水平位移参数De及地下水位参数Gr;
所述沉降参数采集单元包括分层沉降监测装置、地表沉降自动监测装置、深层水平位移监测装置及地下水位监测装置;
所述分层沉降监测装置用于监控获取淤泥软基分层沉降参数;
所述地表沉降自动监测装置用于监控获取淤泥软基地表沉降参数;
所述深层水平位移及地下水位监测装置用于监控获取淤泥软基深层水平位移及地下水位变化参数。
优选地,所述控制模块执行控制策略的过程包括:
分别获取淤泥软基在特定环境下真空预压的沉降监控设备监测的分层沉降参数La、地表沉降参数Su、深层水平位移参数De及地下水位参数Gr的随时间变化的变化的曲线,分别为:HLa、HSu、HDe、HDe
分别获取曲线HLa、HSu、HDe、HDe在监测时间t内的面积SLa、SSu、SDe、SDe是否落入对应的标准阈值范围:
若否,则发出预警信息并对相应沉降监测装置进行断电处理;
若是,则进一步分析:
分别对曲线HLa、HSu、HDe、HDe进行求导,获得曲线HLa′、HSu′、HDe′、HDe′;
分别将HLa′、HSu′、HDe′、HDe′与对应的标准阈值进行分别比对,若大于等于阈值则控制对应沉降监测装置进行断电,生成预警信息;若小于阈值则继续运行。
一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统的监测方法,所述方法包括:
S1、通过实时监测真空预压处理过程中淤泥软基的真空度参数Va、温度参数Te、湿度参数Hu并储存;
S2、利用MCU数据采集装置采集储存的参数信息,并传输参数信息;
S3、将采集的参数信息进行预警分析,判断淤泥软基沉降状态预测,并发出预警信息;
S4、通过沉降参数采集单元对淤泥软基沉降状态进行实时监控,获取监控数据参数并生成控制策略,判断沉降位置设置的固定传感器采集数据状态情况;
S5、执行控制策略并进行沉降监测装置的安全断电处理。
本发明的有益效果:
(1)通过设置真空预压处理模块并对淤泥软基进行真空预压处理;然后设置数据监测模块实时监测真空预压处理模块的淤泥软基参数信息,并储存参数信息;通过设置MCU数据采集装置保证对数据监测模块储存的参数信息的实时采集,同时将参数信息传输到数据分析模块;根据数据分析模块对采集的数据进行预警分析及对淤泥软基进行沉降状态预测保证接下来的沉降状态的监控的安全和顺利运行。
(2)通过沉降监控模块将需要对淤泥软基进行沉降状态;并对淤泥软基沉降状态进行实时监控,进而获取监控数据参数并生成控制策略,设置沉降参数采集单对淤泥软基沉降状态进行实时监控;保证传感器和沉降监测设备的相对安全,并且保证监控过程的自动化;设置控制模块执行控制策略,实现控制沉降监测装置安全断电处理。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统模块图;
图2为本发明一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统的监测方法步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明为一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统,包括:
真空预压处理模块,用于对淤泥软基进行真空预压处理;
数据监测模块,用于实时监测真空预压处理模块的淤泥软基参数信息,并储存参数信息;
其中,参数信息具体包括:真空度参数Va、温度参数Te、湿度参数Hu
MCU数据采集装置,用于采集数据监测模块储存的参数信息,并将参数信息传输到数据分析模块;
数据分析模块,用于对MCU数据采集装置采集的数据进行预警分析:
当预警分析符合要求时,进行淤泥软基进行沉降状态预测;
当预警分析不符合要求时,生成预警信息;
沉降监控模块,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控,进而获取监控数据参数并生成控制策略;沉降监控模块包括沉降参数采集单元,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控;
控制模块,用于执行控制策略,实现控制沉降监测装置安全断电处理。
通过上述技术方案,鉴于目前对建设结构的监测往往都实现了自动化数据采集,如地表沉降大多数自动化采用静力水准,然而静力水准量程有限,无法满足真空预压地基沉降监测,并且对于大面积淤泥软基场地的真空预压处理地基监测来说,虽然已实现的自动化但仅为深层水平位移、孔隙水压力和地下水位的监测;并且通常在沉降监测前通常需要对淤泥软基真空预压状态进行分析,确定真空预压状态合格后在进行一段时间的沉降监测,但是现有沉降监测过程中对于地表沉降和分层沉降还是没有形成自动化监测,还是存在人工测读,也没有形成一个成套的自动化技术以及体系;导致监测过程中大面积淤泥软基沉降数据的误差较大。
为了解决上述技术问题,本发明设计了一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统,具体通过设置真空预压处理模块、数据监测模块、MCU数据采集装置、数据分析模块、沉降监控模块及控制模块实现大面积的淤泥软基真空预压处理监测全过程。
利用真空预压处理模块保证对淤泥软基进行真空预压处理,通过真空预压处理模块包括现有的:真空泵用于将空气或氮气吸入淤泥软基真空预压系统中,并将其送入预压缸中。真空阀门用于控制真空泵的开启和关闭,以便在达到所需真空度后,及时关闭真空泵,以避免过度抽取真空;预压缸用于将送入真空泵的空气或氮气进行预压处理,以便后续的加工过程;真空传感器用于测量预压缸中的真空度,并获得真空度参数信息,以便在达到所需真空度后,及时关闭真空泵。
利用设置数据监测模块保证实时监测真空预压处理模块的淤泥软基参数信息,并储存参数信息;保证实时监测区域淤泥软基的各项参数信息的顺利获取;其中,获取的参数信息具体包括:真空度参数Va、温度参数Te、湿度参数Hu;对温度和湿度的参数信息的获取是通过设置在监测区域淤泥软基的设施的现有技术中的温度传感器和湿度传感器获得的。
还通过设置MCU数据采集装置便于采集数据监测模块储存的参数信息,并将参数信息传输到数据分析模块;MCU数据采集装置用于采集上述技术中的各种传感器,如温度传感器、湿度传感器及真空传感器实时测得的对应的数据参数,采集数据后进行数据参数化转化和储存;保证数据的安全采集和储存,减少人工采集数据的误差。
本实施例还通过设置数据分析模块对MCU数据采集装置采集的数据进行预警分析;保证当前采集的数据符合真空预压数据库中的安全数据要求,并且对当前真空预压获取的数据状态进行预测以保证接下来的沉降状态的监控的安全和顺利运行。具体的预警分析过程为:分析当预警分析符合要求时,进行淤泥软基进行沉降状态预测;当预警分析不符合要求时,生成预警信息。
并且本实施例还通过设置沉降监控模块,利用对淤泥软基沉降状态进行实时监控,分析监控数据参数并生成控制策略;为了保证传感器和沉降监测设备的相对安全,并且保证监控过程的自动化;通过设置沉降参数采集单元对淤泥软基沉降状态进行实时监控及判断沉降位置设置的固定传感器采集数据状态情况。
最后通过设置控制模块执行控制策略,实现控制沉降监测装置安全断电处理;通过设置控制模块保证及时发现采集数据装置的安全隐患,及时进行沉降设备的断电保护。
预警分析过程包括:
获取特定项数历史环境参数(Te,Hu)下的真空度参数Va大小随时间变化的曲线Ei
将Ei与对应的标准阈值区间[Eilow,Eiup]进行比对:
若Ei∈[Eilow,Eiup],则预警分析符合要求;
否则,预警分析不符合要求;
其中,i∈n,n为环境参数的项数,且n>0;[Eilow,Eiup]表示第i项环境参数(Te,Hu)对应的标准阈值区间。
通过上述技术方案,利用数据分析模块对采集装置采集的数据进行预警分析,以保证真空预压过程中的真空度、温度、湿度等参数的获取分析,通过预警分析以便及时调整处理参数,以达到最优的处理效果;预警分析过程中的是否符合预警分析要求是根据当前环境下风险进行预测,包括真空环境的温度、湿度以及气体是否排除干净,杂质状态等综合风险分析结果。
具体的预警分析过程为:通过获取特定项数历史环境参数(Te,Hu)下的真空度参数Va大小随时间变化的曲线Ei,并且将Ei进行比对大小,判断如果Ei∈[Eilow,Eiup],那么预警分析符合要求;否则,预警分析不符合要求;其中,i∈n,n为环境参数的项数,且n>0;[Eilow,Eiup]表示第i项环境参数(Te,Hu)对应的标准阈值区间。
需要注意的是环境参数(Te,Hu)是根考虑真空预压过程中真空状态下对应的传感器检测的温度Te及湿度Hu数据综合作用下对真空度参数的变化,这是通过历史数据推演计算得来的影响变化结果;一般情况下湿度越高真空度越低,由于任何物质由固态或液态转化为气态都需要能量,所以气温越高,分子运动越活跃,越容易将其抽出,则真空度越低;本实施例中仅考虑环境中温度和湿度对真空度的影响,那么可以将温度和湿度综合影响下的真空度纳入考虑范围,进而检验真空预压过程中最佳真空预压效果。
沉降状态预测包括:
通过公式计算出整体真空预压环境下的沉降状态系数Set;
其中μi为第i项真空预压环境参数的权重系数;f为预设函数;γ1、γ2为预设权重系数;kh为渗透参数,e为孔隙比;k0为标准渗透参数,e0为标准孔隙比;
将Set与预设阈值SA、SB进行比对大小:
若Set≥SB,则判断整体沉降状态极差;
若SB>Set>SA,则判断整体沉降状态较差;
若Set≤SA,则判断整体沉降状态较优。
通过上述技术方案,预警分析符合要求后进行沉降状态预测分析,具体通过完整的预测过程,首先设置公式判断整体真空预压环境下的沉降状态大小情况,通过公式
计算出整体真空预压环境下的沉降状态系数Set;然后对沉降状态系数进行判断,判断对应项数的沉降状态系数是与预设的阈值SA、SB进行大小比较,进而能够判断整体真空预压环境下的沉降的状态;判断如果Set≥SB,那么判断整体沉降状态极差;如果SB>Set>SA,则判断整体沉降状态较差;如果Set≤SA,则判断整体沉降状态较优。
其中,μi为第i项真空预压环境参数的权重系数;f为预设函数;γ1、γ2为预设权重系数;kh为渗透参数,e为孔隙比;k0为标准渗透参数,e0为标准孔隙比。
需要说明的是,由于不同真空预压环境参数对应的权重系数不同,需要依据监测过程中需要的真空预压状态进行具体设置,而μi的具体数值的获取是根据不同环境参数对环境造成的影响程度的不同进行选定;并且阈值SA、SB的数值也是根据分析拟合过程中获取的,并且阈值SA>SB
沉降监控模块还包括监控沉降位置设置的多个固定传感器传输数据情况;
且沉降监控模块的工作过程为:
通过设置的多个传感器获取监测区域的各项沉降状态参数,形成第一沉降参数集{A1,A2,…,An},当第一沉降参数集中任一沉降参数未落入对应的阈值区间时,则发出警示信息;
通过沉降参数采集单元获取监控记录下的各项沉降状态参数,形成第二沉降参数集{B1,B2,…,Bn},当第二沉降参数集中任一沉降参数未落入对应的阈值区间时,则发出警示信息;
通过公式Ci=|Ai-Bi|计算出第i项沉降参数的偏差值,将Ci与该项沉降参数预设的偏差阈值Cdev进行比对:
若Ci<Cdev,则判断传感器状态正常;
否则判断传感器监测状态异常,并发出异常指令。
通过上述技术方案,利用沉降监控模块分别获取多个传感器以及沉降参数采集单元采集的监测区域的各项沉降状态参数,分别形成第一沉降参数集{A1,A2,…,An}及第二沉降参数集{B1,B2,…,Bn};通过将第一沉降参数集、第二沉降参数集与对应的阈值区间进行比对,判断是否落入对应的阈值区间,判断是否存在超出标准的沉降参数;另外通过公式Ci=|Ai-Bi|计算出第i项沉降参数的偏差值,可以通过比较大小判断传感器是否存在失灵的情况,并在出现失灵问题时及时发出异常指令,保证整个沉降监控模块始终处于可控的范围,保证了沉降监控装置稳定安全的运行。
作为本发明的的一种实施方式,沉降监控模块监控数据包括:分层沉降参数La、地表沉降参数Su、深层水平位移参数De及地下水位参数Gr;
沉降参数采集单元包括分层沉降监测装置、地表沉降自动监测装置、深层水平位移监测装置及地下水位监测装置;
分层沉降监测装置用于监控获取淤泥软基分层沉降参数;
地表沉降自动监测装置用于监控获取淤泥软基地表沉降参数;
深层水平位移及地下水位监测装置用于监控获取淤泥软基深层水平位移及地下水位变化参数。
其中,控制模块执行控制策略的过程包括:
分别获取淤泥软基在特定环境下真空预压的沉降监控设备监测的分层沉降参数La、地表沉降参数Su、深层水平位移参数De及地下水位参数Gr的随时间变化的变化的曲线,分别为:HLa、HSu、HDe、HDe
分别获取曲线HLa、HSu、HDe、HDe在监测时间t内的面积SLa、SSu、SDe、SDe是否落入对应的标准阈值范围:
若否,则发出预警信息并对相应沉降监测装置进行断电处理;
若是,则进一步分析:
分别对曲线HLa、HSu、HDe、HDe进行求导,获得曲线HLa′、HSu′、HDe′、HDe′;
分别将HLa′、HSu′、HDe′、HDe′与对应的标准阈值进行分别比对,若大于等于阈值则控制对应沉降监测装置进行断电,生成预警信息;若小于阈值则继续运行。
通过上述技术方案,通过利用控制模块保证了沉降监测模块的安全供电过程,保证了各种沉降监测装置在监测过程中的异常状态下进行及时断电保护和故障检修处理;具体的控制模块执行控制策略的过程为:通过分别获取淤泥软基在特定环境下真空预压的沉降监控设备监测的分层沉降参数La、地表沉降参数Su、深层水平位移参数De及地下水位参数Gr的随时间变化的变化的曲线HLa、HSu、HDe、HDe;保证在沉降监测过程中的各项沉降参数类型随时间变化出现异常的问题,通过获取监测时段t内的面积SLa、SSu、SDe、SDe是否落入对应的标准阈值范围;若否,则发出预警信息并对相应沉降监测装置进行断电处理,进而保护各沉降监测装置的运行电路和设备;若是,则进一步分析:分别对曲线HLa、HSu、HDe、HDe进行求导,获得曲线HLa′、HSu′、HDe′、HDe′;对变化曲线求导的过程可以避免安全隐患,通过求导后的曲线判断是否出现参数变化异常的问题,例如各项沉降参数中的孔隙比突然增大、渗透系数突然增高、沉降位移突然增加等的问题,进而能够在故障发生的初始时间点提前发现安全隐患问题,保证了故障问题发现的及时性;通过分别将HLa′、HSu′、HDe′、HDe′与对应的标准阈值进行分别比对大小:若大于等于阈值则控制对应沉降监测装置进行断电,生成预警信息;若小于阈值则继续运行;保证了各分层沉降监测装置、地表沉降自动监测装置、深层水平位移监测装置及地下水位监测装置的及安全断电处理。
请参阅图2所示,本发明的一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统的监测方法,方法包括:
S1、通过实时监测真空预压处理过程中淤泥软基的真空度参数Va、温度参数Te、湿度参数Hu并储存;
S2、利用MCU数据采集装置采集储存的参数信息,并传输参数信息;
S3、将采集的参数信息进行预警分析,判断淤泥软基沉降状态预测,并发出预警信息;
S4、通过沉降监测装置对淤泥软基沉降状态进行实时监控,获取监控数据参数并生成控制策略,判断沉降位置设置的固定传感器采集数据状态情况;
S5、执行控制策略并进行沉降监测装置的安全断电处理。
通过上述技术方案,通过设置真空预压处理模块并对淤泥软基进行真空预压处理;然后设置数据监测模块实时监测真空预压处理模块的淤泥软基参数信息,并储存参数信息;其中,参数信息具体包括:真空度参数Va、温度参数Te、湿度参数Hu;接着,通过设置MCU数据采集装置保证对数据监测模块储存的参数信息的实时采集,同时将参数信息传输到数据分析模块;根据数据分析模块对MCU数据采集装置采集的数据进行预警分析:当预警分析符合要求时,对淤泥软基进行沉降状态预测;分析当预警分析不符合要求时,生成预警信息;接下来,通过沉降监控模块将需要对淤泥软基进行沉降状态;并对淤泥软基沉降状态进行实时监控,进而获取监控数据参数并生成控制策略;沉降监控模块包括沉降参数采集单元,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控;最后设置控制模块执行控制策略,实现控制沉降监测装置安全断电处理。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统,其特征在于,包括:
真空预压处理模块,用于对淤泥软基进行真空预压处理;
数据监测模块,用于实时监测真空预压处理模块的淤泥软基参数信息,并储存所述参数信息;
其中,所述参数信息具体包括:真空度参数、温度参数/>、湿度参数/>
MCU数据采集装置,用于采集数据监测模块储存的参数信息,并将所述参数信息传输到数据分析模块;
数据分析模块,用于对MCU数据采集装置采集的数据进行预警分析:
所述预警分析过程包括:
获取特定项数历史环境参数(,/>)下的真空度参数/>大小随时间变化的曲线/>
与对应的标准阈值区间[/>,/>]进行比对:
∈[/>,/>],则预警分析符合要求;
否则,预警分析不符合要求;
其中,nn为环境参数的项数,且n>0;[/>,/>]表示第/>项环境参数(/>,/>)对应的标准阈值区间;
其中,当预警分析符合要求时,进行淤泥软基进行沉降状态预测;
其中,当预警分析不符合要求时,生成预警信息;
沉降监控模块,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控,进而获取监控数据参数并生成控制策略;所述沉降监控模块包括沉降参数采集单元,用于对淤泥软基沉降状态进行实时监控;
所述沉降状态预测包括:
通过公式计算出整体真空预压环境下的沉降状态系数/>
其中为第/>项真空预压环境参数的权重系数;/>为预设函数;/>、/>为预设权重系数;为渗透参数,/>为孔隙比;/>为标准渗透参数,/>为标准孔隙比;
与预设阈值/>、/>进行比对大小:
≥/>,则判断整体沉降状态极差;
>/>,则判断整体沉降状态较差;
≤/>,则判断整体沉降状态较优;
其中,所述沉降监控模块还包括监控沉降位置设置的多个固定传感器传输数据情况;
且所述沉降监控模块的工作过程为:
通过设置的多个传感器获取监测区域的各项沉降状态参数,形成第一沉降参数集{,…,/>},当第一沉降参数集中任一沉降参数未落入对应的阈值区间时,则发出警示信息;
通过沉降参数采集单元获取监控记录下的各项沉降状态参数,形成第二沉降参数集{,/>,…,/>},当第二沉降参数集中任一沉降参数未落入对应的阈值区间时,则发出警示信息;
通过公式计算出第i项沉降参数的偏差值,将/>与该项沉降参数预设的偏差阈值/>进行比对:
</>,则判断传感器状态正常;
否则判断传感器监测状态异常,并发出异常指令;
控制模块,用于执行控制策略,实现控制沉降监测装置安全断电处理。
2.根据权利要求1所述的一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统,其特征在于,所述沉降监控模块监控数据包括:分层沉降参数、地表沉降参数/>、深层水平位移参数及地下水位参数/>
所述沉降参数采集单元包括分层沉降监测装置、地表沉降自动监测装置、深层水平位移监测装置和地下水位监测装置;
所述分层沉降监测装置用于监控获取淤泥软基分层沉降参数;
所述地表沉降自动监测装置用于监控获取淤泥软基地表沉降参数;
所述深层水平位移监测装置和地下水位监测装置用于监控获取淤泥软基深层水平位移及地下水位变化参数。
3.根据权利要求1所述的一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统,其特征在于,所述控制模块执行控制策略的过程包括:
分别获取淤泥软基在特定环境下真空预压的沉降监控设备监测的分层沉降参数、地表沉降参数/>、深层水平位移参数/>及地下水位参数/>的随时间变化的曲线,分别为:、/>、/>、/>
分别获取曲线、/>、/>、/>在监测时间t内的面积/>、/>、/>、/>是否落入对应的标准阈值范围:
若否,则发出预警信息并对相应沉降监测装置进行断电处理;
若是,则进一步分析:
分别对曲线、/>、/>、/>进行求导,获得曲线/>、/>、/>、/>
分别将、/>、/>、/>与对应的标准阈值进行分别比对,若大于等于阈值则控制对应沉降监测装置进行断电,生成预警信息;若小于阈值则继续运行。
4.根据权利要求1-3的任意一项所述的一种淤泥软基真空预压处理的自动化监测系统的监测方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、通过实时监测真空预压处理过程中淤泥软基的真空度参数、温度参数/>、湿度参数/>并储存;
S2、利用MCU数据采集装置采集储存的参数信息,并传输参数信息;
S3、将采集的参数信息进行预警分析,判断淤泥软基沉降状态预测,并发出预警信息;
S4、通过沉降监测装置对淤泥软基沉降状态进行实时监控,获取监控数据参数并生成控制策略,判断沉降位置设置的固定传感器采集数据状态情况;
S5、执行控制策略并进行沉降监测装置的安全断电处理。
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