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RFID技術(shù)在高速公路邊坡遠(yuǎn)程自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

作者:張水平,袁 勤,蔡松
來(lái)源:RFID世界網(wǎng)
日期:2008-11-26 15:16:20
摘要:基于高速公路特點(diǎn)和邊坡工程的實(shí)際情況,采用先進(jìn)的RFID技術(shù),對(duì)高速公路邊坡進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。主要介紹系統(tǒng)的功能、工作原理及構(gòu)成。

前言

  隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)的公路建設(shè)異常迅猛,高速公路發(fā)展也越來(lái)越快。在修建高速公路的同時(shí),由于其路面寬、平縱面標(biāo)準(zhǔn)高,不可避免地出現(xiàn)了大量的高邊坡。邊坡穩(wěn)定是保證汽車安全行駛的基本要求,一旦邊坡失穩(wěn)輕則掩埋公路、中斷交通,重則造成生命財(cái)產(chǎn)的損失,為了預(yù)防邊坡失穩(wěn)帶來(lái)韻巨大危害,必須及早對(duì)邊坡進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。因此,監(jiān)測(cè)工作在高速公路邊坡實(shí)踐中具有重要意義。

  邊坡監(jiān)測(cè)方法和儀器在實(shí)際應(yīng)用中已十分成熟,但普遍存在的問(wèn)題是數(shù)據(jù)的采集需要人工定期到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,使得邊坡監(jiān)測(cè)缺乏實(shí)時(shí)性。在很多情況下,不穩(wěn)定邊坡處于邊遠(yuǎn)地區(qū),監(jiān)測(cè)人員很難到達(dá),尤其是在滑坡的臨發(fā)階段,甚至可能存在危險(xiǎn)。相比之下,在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以讓觀測(cè)人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn),并且它的主要目的一是確保高速公路的安全與高效;二是為科學(xué)研究提供分析數(shù)據(jù),并為后續(xù)工程積累資料。

遠(yuǎn)程自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)的組成原理

  系統(tǒng)總體由位移傳感器、射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID)和主控機(jī)房構(gòu)成。其工作原理為:將帶有RFID卡的位移傳感器植入山坡的監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B、C等中。當(dāng)其中某點(diǎn)發(fā)生位移時(shí),其相應(yīng)的RFID卡將會(huì)發(fā)射攜帶有自身唯一標(biāo)識(shí)的ID號(hào),RFID讀寫(xiě)器會(huì)接收到這些信息并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳入到主控機(jī)房主機(jī)中,供監(jiān)控人員處理。其原理如圖1所示。


圖1 RFID 系統(tǒng)原理圖


(1)有源RFID卡與位移傳感器有機(jī)連接將有源RFID卡與位移傳感器,外加電池,組成一個(gè)半封閉的電路。即在邊坡正常情況下(位移傳感器沒(méi)有發(fā)生位移變化),電路的開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的;若邊坡出現(xiàn)異常情況(位移傳感器發(fā)生了一定的位移變化),電路開(kāi)關(guān)立即合上,且由有源RFID卡發(fā)出信號(hào),如圖2所示。

圖2 有源RFID卡與傳感器的關(guān)聯(lián)

(2)讀寫(xiě)器與主控機(jī)房的無(wú)線連接當(dāng)有源RFID卡發(fā)出信號(hào)反饋到讀寫(xiě)器上,此時(shí)需要將讀寫(xiě)器上的信息通過(guò)一定的通信渠道傳送到主控機(jī)房,以供監(jiān)測(cè)人員監(jiān)控??梢圆扇MG、LAN、高速Internet、光纖等通信渠道進(jìn)行傳送。我們選用了比較好放置裝備的光纖作為信息傳送的方法。

(3)主控機(jī)房的系統(tǒng)軟件選用應(yīng)用系統(tǒng)基于Windows平臺(tái),以SQL SERV—ER 2000為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),采用VC++.NET開(kāi)發(fā)。提供監(jiān)測(cè)人員一個(gè)功能強(qiáng)大、圖形化界面、益于操作的應(yīng)用系統(tǒng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

  RFID系統(tǒng)應(yīng)用于高速公路邊坡穩(wěn)定性遠(yuǎn)程自動(dòng)化在線的監(jiān)測(cè),取得了較好的效果。監(jiān)測(cè)模塊中的位移傳感器和RFID有機(jī)組合成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感單元,是邊坡穩(wěn)定性在線監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)和傳送的重要單元。采用方便快捷的信息平臺(tái)和最新的軟件編程方法,使該系統(tǒng)達(dá)到實(shí)用化階段,借助信息技術(shù)使高速公路邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)上一個(gè)新的臺(tái)階。