硕士论文开题答辩PPT

1、姓 名导 师邓远朱建良基于加速度传感器的基坑位移监测系统目录123选题背景及意义研究内容加方法主要研究问题1选题背景及意义背景123123基坑工程中地下水平位移形变人工测量实际问题较多自动监测系统背景介绍1 近年来我国基坑工程得到迅猛发展。随着工程规模、难度、质量的不断提高，基坑已不再局限于单纯的施工结构、国防战备设施或是小规模的地下室等，其在城市建设、道路交通、水利水电方面发挥着越来越重要的作用。 在基坑工程中发生工程事故的概率往往高于主体工程，据不完全统计，一般的发生率约占基坑工程数量的20%左右，造成重大的经济损失和严重后果。由此，对基坑工程的监测尤为关键。基坑产生形变的原因1.1 （1

2、）外界力的作用破坏了土体内原有的应力平衡状态。如基坑的开挖，是由于自身的重力发生变化；另外，土中的渗流力或邻近打桩施工扰力等的作用。 （2）土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低，导致土体变形。如由于外界气候等自然条件的变化，使土时干时湿、收缩膨胀、冻结、融化等，从而使土变松，强度降低等等。 在各种自然因素和人为因素的作用下土体的力学平衡遭到破坏，土体便发生失稳变形，从而导致基坑围护结构产生变形。 本课题主要研究地下围护墙体的水平变形。常用监测方法测斜仪1.2 目前常用的是滑动测斜仪，带有滑动导向轮的测斜仪可以在测斜仪内部逐段测出发生位移后测斜管管轴线和铅垂线之间的夹角，分段求其水平位移

3、，进行累加得到总位移量以及沿管轴线方向孔深位移的整体变化情况。 但是，由于滑动测斜仪不配备数据自动处理功能，每次测试均需工作人员记录大量的数据，然后再统一数据处理，由此造成工作效率低，测试结果反馈慢，容易造成险情的漏误报。并且平时需要有人值守、要组织专人定期监测、保护监测孔等，需要有较多人力、物力和资金支持。 其次，存在弯曲极限问题。若周围岩土体发生较大位移形变时，孔内测斜管严重弯曲，从而导致测斜仪探头无法下放。2研究内容及方法 在每个基坑周围，选一个点沿着铅垂线的方向钻孔，将一根塑料测斜管直插到底，在管子垂直的方向上均匀放置若干个加速度传感器，将测斜管与泥土间的缝隙用水泥浇实。 每过一段时间

4、，微控制器接收所有的传感器数据,将监测结果通过GPRS信号反馈给上位机进行数据分析处理，通过测得的角度算出水平位移量，并且给出预测报警信号 。2研究内容及方法测斜仪2研究内容及方法sin(1,2,., )iiiXLin这就是测斜仪的工作原理。通过两传感器之间的夹角和间距，能够求得水平位移增量。设置n+1个传感器，可以得到n段水平位移，这样就可以反应垂直面上，基坑的水平位移状况。2研究内容及方法测斜仪MCU3主要研究问题代替传统的人工使用测斜仪，节省人力、物力。能够定时发送测量数据，从而实现监测功能。 各个传感器之间用485线连接起来，将数据送给MCU MCU和上位机之间的无线通信3主要研究问题

5、由于环境的特殊性，对角度传感器性能要求高。实时性，低功耗，高精度和高灵敏度，防水防腐性。 选择合适的加速度传感器：利用重力引起的加速度，计算出设备相对于水平面的倾斜角。3主要研究问题在布置监测点的时候，选点需要慎重考虑。其次，传感器会发生旋转运动，尤其是最下方的传感器最为严重。 用电子罗盘检测旋转的角度，需要研究倾斜角传感器旋转一定角度后，原方向上的位移量，与倾斜角、旋转角的关系。3主要研究问题 0X0Y0Z0固定的参考坐标系（简称0系） 直角坐标系0XrYrZr与传感器固连（简称r系） 通过测得r系在参考坐标系的角位置，从而求得XrYrZr这三个轴在0系中的九个方向余弦。组成3*3阶矩阵，称为方向余弦矩阵， 利用方向余弦矩阵，可以方便的进行坐标变换，把某一点或某一矢量在一个坐标系中的坐标，变换成0系的坐标。 即完成对传感器旋转运动的误差补偿。3主要研究问题传感器得到的是离