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1、.西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告题目：基于单总线的路基沉降数据采集系统软件设计 系 别 电子信息系 专 业 通信工程 班 级 B09031039 姓 名 刘 佳 学 号 B09031039 导 师 秦 刚 2012年 12 月 22日1、 毕业论文综述1、题目背景与研究意义 随着高速铁路和客运专线建设规模的不断扩大,新建铁路与既有铁路和公路的交叉相互影响也越来越严重,新建和改建铁路采用隧道下穿方式跨越既有铁路和公路的工程越来越多。随之而来的就是修复与维护的问题，针对高速铁路上没有稳定的供电电源，也没有相关人员经常去采集数据和维护设备等特殊情况，设计出一种功耗低、使用方便、
2、具有采集、存储和无线发送等功能的数据采集系统，就成了一个值得研究的课题。将降低了人力、物力的投入和安全可靠性。2、国内外相关研究情况 国内外非常重视铁路路基的沉降变形监测技术研究，但限于技术限制和认识的局限性，通常只能在路基的施工期间采用水准仪或全站仪进行人工监测。由于高速铁路客运专线线路长、监测断面多、测点数量大，采用人工监测存在费时、费力、工作量大、监测结果人为因素影响大的缺点，因此研制开发具有路基沉降变形自动采集、信号自动传输、数据自动分析处理、自动远程控制等功能的监测仪器和监测技术，是高速铁路客运专线路基长期监测的必然要求。美国地质调查局在19%在圣克拉山谷河谷建起了地面沉降监测网，确
3、定地面高程的变化情况，而且为与将来的监测结果进行比较建立了基准值。天津市为了尝试使用GPS技术代替传统的水准测量方法监测地面沉降的可行性，在市区内选择了天津北站、天津西站、天津大学和中山门桥5个GPS地面沉降监测点，组成的高精度地面沉降GPs监测网。目前杭嘉湖地区控制面积近5000平方公里的地面沉降监测网已初步建立，共包括GPs点81个。另外，上海在进一步发挥GPS技术及更先进的INSTR技术基础上，自主研发了地面沉降自动化监测系统，可随时获得地面沉降数据，初步建立了地面沉降预警预报机制。2、 研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施1、研究的内容为了能够长期，有效，方便快捷的监测路基
4、沉降状况，掌握软质岩石路基沉降规律，本项目采用路基沉降数据采集。路基沉降数据采集将传感器技术、电子技术、无线网络技术和计算技术相结合，可以全天候、长期、自动的获取高速公路的沉降信息，然后通过终端计算机的数据库管理系统处理采集的沉降数据，自动生成沉降曲线，直观地反映路基沉降状况。能定期、自动的获取路基的沉降量，不需要人工操作。数据能及时地传送到监控室进行处理。这样就可以方便、低成本的采集数据，对研究路基沉降规律是非常重要的，这也是本系统的一个基本要求。路基沉降变形监测的目的，是以实际变形监测数据为基础，采用科学的方法对路基的沉降变形综合分析和评估，验证设计并检验施工质量，全面掌握路基的变形动态，
5、分析和推算路基的最终沉降量和工后沉降。这既是保障客运专线路基工程质量的需要，也是铁路工程科学设计、科学施工的重要体现和基本要求。因此，对高速铁路客运专线路基沉降的准确监测，特别是有效的长期监测对保证列车的快速、平稳运行具有重要的现实意义。 水压变化测沉降 测量沉降的方法2、拟采用的研究方案、研究方法或措施 路基沉降性状作相应措施施 采集数据 路基沉降数据采集 研究方案构图研究方法：1 一般测量路基内部沉降比较困难，最常用的就是传统的连通式水平监测仪，随着测量点的高度变化，管内或容器内的液体压力也随着变化，根据压力值的变化计算出测量点沉降值；2 水压变化测量沉降主要是通过测量液面高度变化来计算沉
6、降；3 根据测量的数据进行采集制图并分析；4 分析数据完成可了解到路基沉降变化，根据需求做出相应的措施2、 本课题研究的重点及难点 该课题主要是运用单总线采集沉降数据，主要用到单片机是：下位机上用的是MSP430F2013；采集用的是MSP430F149。难点是怎样实现运用单总线实现沉降数据采集，以及采集到数据相对应得处理。针对课题的研究，前期开展的工作有： （1）仔细阅读任务书，知道每个时期所对应得该完成的任务，以及怎样完成； (2）查阅相关资料了解涉及到的知识与相关的工作原理，让之后进行的设计顺利进行； （3）查阅相关的文献了解该题怎样设计； （4）根据所给单片机知道其用途。1. 完成本课
7、题的工作方案及进度计划（按周次填写） 1-3周：开题，搜集并查阅资料；4-5周：进行方案设计和论证工作；5-10周：完成方案论证，单元电路实验确定最终设计实施方案；11-16周：完成软硬件电路的安装，通过系统联调； 17-18周:完成毕业设计论文并进行毕业答辩 1)5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 6 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日2. 开题报告由各系集中归档保存。参考文献1 孙文文,刘涛,单红仙. 地铁隧道的下穿施工对上部路基沉降影响分析J. 隧道建设.2011(S1) 2 张忠苗,林存刚,吴世明,刘冠水,王承山,谢文斌. 过江盾构隧道
8、穿越大堤的地层沉降分析及控制J. 岩土工程学报. 2011(06) 3 张成平,张顶立,王梦恕,李倩倩,刘胜春. 城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制J. 岩土力学. 2010(S1) 4 艾传志,王芝银. 既有路基下浅埋隧道开挖引起地层的位移及应力解析解J. 岩土力学. 2010(02)6 李金凤,葛良全,吴建平,郝俊胜. 基于单总线的智能多点测温系统设计J. 传感器与微系统. 2007(11) 7 顾明. 在VB中使用ADO访问SQLJ. 赤峰学院学报(自然科学版). 2008(09) 8 杨维汉,何有兴. 高层建筑施工中沉降观测技术的应用J. 山西建筑. 2009(01) 9 梁虹
9、,罗新荣,刘彦富. 基于VB和SQL2000的煤矿事故数据库设计J. 能源技术与管理. 2008(06) 10 金生吉,余天庆,熊健民.路基沉降规律试验研究J. 筑路机械与施工机械化. 2008(12) 11 朱俊生,聂欣. 路基沉降变形机理及发展过程的分析研究J. 山西建筑. 2008(20) 12 萨师煊,王珊编著.数据库系统概论M. 高等教育出版社, 200014 苏跃宏,杜瑞锋,白志平. 208高速公路集丰段高填方路基沉降与稳定观测试验研究J. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2007(04)15 来丽芳,方剑强. GPS技术在杭嘉湖平原地面沉降监测中的应用研究J. 浙江国土资源.
10、 2007(02)1 Lee KM,Rowe RK.Finite element modeling of the three-dimensional ground deformations due to tunneling in soft cohesive soils: part I-method of analysis. Computers and Geosciences . 1990 2 OReilly MP,New BM.Settlements above tunnels in the united kingdom their magnitude and prediction. Proceedings of Tunnelling82 Symposium . 1982 3 Clough GW,Schmidt B.Design and performance of excavations and tunnels in soft clay. Soft Clay Engineering . 1981 .
