在鐵路、橋梁、公路等基礎(chǔ)設(shè)施的長期服役過程中,由于受到外載荷的作用這些工程結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生沉降,產(chǎn)生安全隱患。目前路基沉降檢測一般采用傳統(tǒng)的接觸式檢測方法,這些檢測方法都存在測量精度較低、無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)檢測的缺點(diǎn)。本課題旨在研制一款基于鏈?zhǔn)较鄼C(jī)結(jié)構(gòu)的路基沉降檢測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)道路、橋梁等工程結(jié)構(gòu)非接觸、高精度、快速沉降檢測。針對道路、橋梁等大尺度工程結(jié)構(gòu)特征,基于鏈?zhǔn)较鄼C(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的路基沉降檢測方法,能夠?qū)崿F(xiàn)長跨度、高精度、快速、多點(diǎn)長時(shí)間沉降檢測需求。建立鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的沉降檢測模型,提出模型的假設(shè)和約束條件,推導(dǎo)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中所有檢測點(diǎn)沉降位移的計(jì)算公式,從理論上驗(yàn)證了鏈?zhǔn)较鄼C(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)路基沉降檢測的可行性。本文研制出一套基于鏈?zhǔn)较鄼C(jī)結(jié)構(gòu)的路基沉降檢測系統(tǒng),檢測系統(tǒng)是由沉降觀測基站,無線AP基站和圖像數(shù)據(jù)處理中心三部分組成。沉降觀測基站硬件采用以ARM處理器為核心的嵌入式圖像采集系統(tǒng),軟件設(shè)計(jì)基于Linux系統(tǒng)平臺(tái),其主要功能是實(shí)現(xiàn)發(fā)光標(biāo)志點(diǎn)圖像的同步采集;無線AP基站作用是為沉降檢測系統(tǒng)構(gòu)建WiFi無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;圖像數(shù)據(jù)處理中心軟件設(shè)計(jì)使用Qt多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)與所有觀測基站實(shí)時(shí)通訊功能,結(jié)合Op... 

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究目的及意義
    1.2 論文研究內(nèi)容及現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新
    1.4 論文章節(jié)安排
第二章 路基沉降檢測系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
    2.1 路基沉降檢測系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)
    2.2 鏈?zhǔn)较鄼C(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 鏈?zhǔn)较鄼C(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)組成
        2.2.2 模型假設(shè)及約束條件
        2.2.3 鏈?zhǔn)较鄼C(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的沉降檢測模型
    2.3 時(shí)間同步方案設(shè)計(jì)
    2.4 無線通訊方案設(shè)計(jì)
    2.5 沉降觀測基站方案設(shè)計(jì)
    2.6 圖像處理中心方案設(shè)計(jì)
    2.7 本章小結(jié)
第三章 沉降觀測基站硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件器件選型
    3.2 自發(fā)光標(biāo)志點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
        3.2.1 標(biāo)志形狀選擇
        3.2.2 標(biāo)志點(diǎn)圖案設(shè)計(jì)
    3.3 嵌入式主控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
        3.3.1 系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)
        3.3.2 USB拓展電路設(shè)計(jì)
        3.3.3 HDMI接口設(shè)計(jì)
        3.3.4 外存電路設(shè)計(jì)
        3.3.5 主控電路板PCB設(shè)計(jì)
    3.4 沉降觀測基站機(jī)械組裝
    3.5 本章小結(jié)
第四章 沉降觀測基站的軟件設(shè)計(jì)
    4.1 時(shí)間同步設(shè)計(jì)
        4.1.1 GPS授時(shí)原理
        4.1.2 GPS信號解析
        4.1.3 GPS授時(shí)程序設(shè)計(jì)
        4.1.4 GPS授時(shí)同步驗(yàn)證
    4.2 無線數(shù)據(jù)傳輸軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 TCP/IP協(xié)議
        4.2.2 Socket原理介紹
        4.2.3 無線傳輸軟件設(shè)計(jì)
        4.2.4 數(shù)據(jù)通訊實(shí)驗(yàn)
    4.3 沉降觀測基站軟件設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 圖像數(shù)據(jù)處理中心軟件設(shè)計(jì)
    5.1 圖像數(shù)據(jù)處理中心軟件介紹
    5.2 數(shù)據(jù)處理中通訊部分程序設(shè)計(jì)
        5.2.1 多線程編程方式選擇
        5.2.2 多線程程序編程設(shè)計(jì)
    5.3 圓形標(biāo)志亞像素坐標(biāo)提取程序設(shè)計(jì)
        5.3.1 圖像預(yù)處理
        5.3.2 圖像整像素邊緣提取
        5.3.3 圓形標(biāo)志點(diǎn)的特征篩選
        5.3.4 亞像素坐標(biāo)提取
        5.3.5 程序設(shè)計(jì)
    5.4 鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)沉降解算程序設(shè)計(jì)
        5.4.1 鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)解算算法
        5.4.2 解算程序設(shè)計(jì)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 路基沉降檢測系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
    6.1 鏈?zhǔn)较鄼C(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)精度驗(yàn)證
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)測量結(jié)構(gòu)搭建設(shè)計(jì)
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)
        6.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.2 道路沉降檢測實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 靜態(tài)噪聲分析
        6.2.2 沉降位移數(shù)據(jù)分析
    6.3 橋梁沉降檢測實(shí)驗(yàn)
        6.3.1 沉降檢測實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建
        6.3.2 靜態(tài)噪聲分析
        6.3.3 檢測數(shù)據(jù)分析
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 發(fā)展方向
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間成果


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3660895