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公路２００９年３月第３期

ＨＩＧＨＷＡＹＭａｒ．２００９Ｎｏ．３

文章编号：０４５１—０７１２（２００９）０３—００９２—０４中图分类号：ＴＵ４３３文献标识码：Ａ

基于ＺｉｇＢｅｅ技术的道路远程

动态监测系统设计

田湛君１，李

（１．鞍山师范学院高等职业技术学院鞍山市

进２，毕卫红３

鞍山市

１１４０４４

１１４０１６；２．鞍山泰施科技开发有限公司

１２３００６）

３．燕山大学秦皇岛市

摘要：基于ＺｉｇＢｅｅ技术的自动化远程监测系统，是综合了数据采集、微小信号处理、现代网络、短距离无线通信、嵌入式计算机、分散式信息处理等多学科新兴前沿技术，构成了恶劣环境中的数据采集远程监测网络系统。实现对复杂地区突发自然灾害引起的大范围道路状态变化，实时在线进行高精度、动态监测与人工智能专家状态趋势预警，实现无人值守边（滑）坡与软土路基沉降远程监测预警自动化，为我国环境复杂地区道路交通安全提供保障。

关键词：ＺｉｇＢｅｅ技术；动态监测；远程；智能专家系统

汶川地震引发的山路交通瘫痪，导致路情监测提到了紧迫日程。要加强自然灾害监测和预警能力建设，在完善现有气象、水文、地震、地质、环境等监测站网的基础上，增加监测密度，提升监测水平，建立灾害监测一研究一预警预报网络体系。要加快遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信技术的应用以及防灾减灾高技术成果转化和综合集成，建立国家灾情监测、预警、评估、应急救助指挥体系。

软路基沉降和边坡滑坡是山区公路两种主要的病害，由于西部山区公路分布的原因，我国是这类病害最严重的国家之一。对其预报，世界各国尚没有对山区公路野外现场“大范围”软路基沉降和边坡滑坡“实时在线”“高精度”监测预警的报导与文献。

滑坡与软路基沉降是公路最常见的病害之一，传统监测办法是在公路路基施工中的沉降板观测，通常分为：地面沉降观测、深层沉降观测和分层沉降观测等，沉降板由钢或钢筋混凝土底板、金属测杆和保护套管组成，测点布置一般要求每隔２００ｍ左右设置一个观测点。但由于传统技术手段所限，实际上公路验收通车后就没有任何实时监测措施。

基于ＺｉｇＢｅｅ技术综合性的自动化远程监测系统，应用ＺｉｇＢｅｅ技术，从智能感知检测、传输到接收、处理全程数字化方式，实现在恶劣环境中针对路基变形与沉降、边坡数据可靠监测采集与大范围数

收稿日期：２００８—０８—１５

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据安全传输的技术，是针对于边（滑）坡或路基沉降系统集成的监测系统。可对山区软土路基和岩土体内部沉降、倾斜、错动、土壤湿度、边坡下滑压力变化等进行连续监测，及时捕捉边坡性状变化的特征信息，通过无线方式将监测数据及时发送到监测中心。

并结合地表监测的雨量、位移等信息，由专用的计算

机数据分析软件处理，对边（滑）坡的整体稳定性做出判断，人工智能专家软件系统快速做出诸如山体边坡崩塌、滑坡、路基沉降等灾害发生的预警预报，准确、有效地监测灾情发生。

１

系统组成构架设计

基于ＺｉｇＢｅｅ和ＧＰＲＳ结合的大范围道路灾害动

态监测与辩识预警无线数据传输网络，由位移／定位跟踪／测斜／土壤水分／渗压／雨量／土压力／土体吸力／变形体裂缝／埋人式应变计／锚索压力计／钢绞索张力计等无线传感器簇实时采集数据，经ＺｉｇＢｅｅ局域网传输数据，ＺｉｇＢｅｅ中心节点收集数据后，由ＧＰＲＳ／ＣＤＭＡ远程传输数据到监测管理中心，进行处理分析显示数据，人工智能专家软件系统做出预警处理。

由于道路路情测点一般都是采用露天布置、野外无人值守方式工作，所以要求监测设备必须适合野外工作，具有较高的稳定性和环境适应能力，保持长期可靠运行。需要采集路情各个参数采集点的多种参数，监控点