[发明专利]铁路边坡全生命周期在线监测系统和方法

权利要求书

1.一种铁路边坡全生命周期在线监测系统，包括数据采集与远程控制终端模块、数据接口模块、大数据中心模块、边坡全生命周期远程在线状态监测模块、边坡状态智能诊断预测及预警模块和边坡状态终端显示模块，其特征在于：

所述数据采集与远程控制终端模块与数据接口模块电连接，通过数据接口模块进行数据转换，且数据接口模块与大数据中心模块之间通过无线通信网络连接；

所述边坡全生命周期远程在线状态监测模块和边坡状态智能诊断预测及预警模块的输入端均与大数据中心模块连接；

所述边坡全生命周期远程在线状态监测模块基于数据挖掘技术进行在线实时监测，边坡状态智能诊断预测及预警模块基于全生命周期特征进行智能诊断预测和预警；

所述边坡全生命周期远程在线状态监测模块和边坡状态智能诊断预测及预警模块的输出端均与边坡状态终端显示模块连接。

2.根据权利要求1所述的铁路边坡全生命周期在线监测系统，其特征在于，所述数据采集与远程控制终端模块包括环境变化数据单元、挡土墙数据单元和边坡变形数据单元，所述环境变化数据单元用于采集温湿度数据和雨量数据；所述挡土墙数据单元用于采集挡土墙应变数据、挡土墙受力数据、土压力数据、水压力数据和水位数据；所述边坡变形数据单元用于采集关键点沉降数据、不均匀沉降数据、土体深部变形数据和声发射数据。

3.根据权利要求2所述的铁路边坡全生命周期在线监测系统，其特征在于，所述环境变化数据单元包括温湿度计和雨量计，所述温湿度计和雨量计均与所述数据接口模块连接，温湿度计和雨量计分别采集温湿度数据和雨量数据。

4.根据权利要求2所述的铁路边坡全生命周期在线监测系统，其特征在于所述挡土墙数据单元包括第一应变传感器、应力传感器、压力传感器、水压力计和水位计，所述第一应变传感器、应力传感器、压力传感器、水压力计和水位计均与所述数据接口模块连接，第一应变传感器、应力传感器、压力传感器、水压力计和水位计分别采集挡土墙应变数据、挡土墙受力数据、土压力数据、水压力数据和水位数据。

5.根据权利要求2所述的铁路边坡全生命周期在线监测系统，其特征在于，所述边坡变形数据单元包括多个单点沉降计、第二应变传感器和声发射监测仪；所述多个单点沉降计、第二应变传感器和声发射监测仪均与所述数据接口模块连接，多个单点沉降计用于采集关键点沉降数据和不均匀沉降数据，第二应变传感器和声发射监测仪分别采集土体深部变形数据和声发射数据。

6.根据权利要求1所述的铁路边坡全生命周期在线监测系统，其特征在于，所述大数据中心模块包括数据存储器、数据分析单元、数据处理设备、不间断电源和数据传输设备，所述数据处理设备分别与数据存储器、数据分析单元、不间断电源和数据传输设备电连接。

7.根据权利要求1所述的铁路边坡全生命周期在线监测系统，其特征在于，所述边坡全生命周期远程在线状态监测模块包括环境监测单元、挡土墙监测单元、边坡变形监测单元、计时单元和报警单元，

所述环境监测单元，用于温湿度监测和雨量监测；

所述挡土墙监测单元，用于挡土墙应变监测、挡土墙受力监测、土压力监测、水压力监测和水位监测；

所述边坡变形监测单元，用于关键点沉降监测、不均匀沉降监测、土体深部变形沉降监测和声发射监测；

所述报警单元，用于当监测数据达到监测关键点的报警阈值时，进行报警并生产相应的报警信息；

所述计时单元，用于对铁路边坡的全生命周期进行计时。

8.根据权利要求1所述的铁路边坡全生命周期在线监测系统，其特征在于，所述边坡状态智能诊断预测及预警模块包括：智能诊断预测单元和边坡状态预警单元，所述智能诊断预测单元用于对所述大数据中心模块进行全生命周期设备的健康特征提取、数据分析和数据诊断预测，以预测铁路边坡的健康程度；

所述边坡状态预警单元用于当通过智能诊断预测单元所得的数据诊断预测达到预报警阈值时，提前为终端指挥人员提供报警决策信息。