發(fā)布時(shí)間：2018-02-23 16:50

  本文關(guān)鍵詞： 泥石流 壓力傳感器 模擬實(shí)驗(yàn) EPCM-2640　出處：《成都理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：泥石流是近幾年山區(qū)常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。在形成泥石流的條件中,陡峭的山地地形和儲(chǔ)藏一定數(shù)量的松散固體物質(zhì)是泥石流形成的內(nèi)在因素,其外在動(dòng)力因素是暴雨或者一定強(qiáng)度的降雨激發(fā)泥石流的發(fā)生。我國(guó)大多數(shù)泥石流都是由強(qiáng)降雨激發(fā)的,由于固體松散物質(zhì)的特性和山地地形坡度差別很大,并且各個(gè)地區(qū)的下墊面及產(chǎn)匯流條件有很大差別,因此爆發(fā)泥石流的臨界強(qiáng)度也不同。目前對(duì)泥石流的監(jiān)測(cè)手段主要是采用視頻監(jiān)測(cè),人工巡回監(jiān)測(cè),或者雨量監(jiān)測(cè)預(yù)警。這些傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式,很難確保其準(zhǔn)確性,需要很多的人員在現(xiàn)場(chǎng)輪換監(jiān)測(cè),而且爆發(fā)在地形復(fù)雜的山區(qū),人工巡回監(jiān)測(cè)方法缺乏對(duì)監(jiān)測(cè)者的生命安全保障,因此,研究和設(shè)計(jì)一種新型泥石流監(jiān)測(cè)系統(tǒng),提前判斷出泥石流災(zāi)害發(fā)生在降低泥石流造成的損失有著重要意義。針對(duì)土壤含水量和孔隙水壓力的變化情況對(duì)泥石流的發(fā)生進(jìn)行深入研究,分析在土壤含水量不同的情況下,自諧振電感的滲透膜的介電常數(shù)變化,自諧振電感的諧振頻率改變,頻偏讀取電路得到頻率的改變值,以及在含水量不同的情況下相應(yīng)的孔隙壓力值改變情況。需要在同一地點(diǎn)不同深度同時(shí)布置多個(gè)傳感器,在坡面的不同位置也布置這樣一組傳感器,通過(guò)實(shí)時(shí)等間距采樣,得到不同深度、不同位置的土壤的含水量、滲水率以及孔隙壓力值。在土壤水分和孔隙水壓力傳感器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,分別從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行了基于土壤含水量和孔隙水壓力的泥石流監(jiān)測(cè)傳感裝置的設(shè)計(jì)。在硬件上采用ARM工控板EPCM-2640銜接傳感器與數(shù)據(jù)發(fā)送通信模塊;軟件設(shè)計(jì)上采用ARM公司的ADS開(kāi)發(fā)平臺(tái),進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集任務(wù)、CF卡存儲(chǔ)任務(wù)、以太網(wǎng)通信任務(wù)軟件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與通信的功能。在傳感裝置的軟硬件分別設(shè)計(jì)好以后,集成傳感裝置系統(tǒng),通過(guò)室內(nèi)和室外的實(shí)驗(yàn)對(duì)該裝置系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試,重點(diǎn)測(cè)試了土壤含水量和孔隙水壓力在不同濕度的土壤中的數(shù)據(jù),以及在人工降雨模擬泥石流發(fā)生時(shí)的數(shù)據(jù)改變情況,依據(jù)泥石流啟動(dòng)前后土壤含水量和孔隙水壓力的變化,其測(cè)試結(jié)果能解釋泥石流啟動(dòng)的模式,對(duì)泥石流災(zāi)害的發(fā)生能及時(shí)有效的監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)傳感裝置系統(tǒng)的研究,我們可以得出這樣一條主線,為了提高設(shè)計(jì)的傳感器穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,我們必須保證在提高靈敏度技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性,通過(guò)減少系統(tǒng)同步誤差和元器件之間的干擾是一條重要的解決途徑。傳感裝置的關(guān)鍵在于采集數(shù)據(jù)的傳感器與相關(guān)電路設(shè)計(jì),以及在室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)測(cè)試的數(shù)據(jù)通過(guò)ADS軟件平臺(tái)的分析與理論的研究結(jié)果作比較、分析。實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果表明,本設(shè)計(jì)的理論研究與實(shí)驗(yàn)測(cè)試的相關(guān)結(jié)果基本符合,從而能得到傳感裝置在預(yù)警監(jiān)測(cè)泥石流具有一定的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。通過(guò)對(duì)傳感裝置的研究與設(shè)計(jì)方案的制定,為進(jìn)一步研究預(yù)防和監(jiān)測(cè)泥石流發(fā)生提供一定的借鑒和參考。
[Abstract]:This paper studies and designs a new type of debris flow monitoring system . The results of the experiment show that the theoretical research of this design is basically consistent with the relevant results of the experimental test , so that the sensing device can be used to provide some reference and reference for further research and prevention and monitoring of debris flow through the research and design of the sensing device .

【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P642.23

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1526884