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基于北斗的钢棚洞形变监测预警系统研究
| 论文题名： | 基于北斗的钢棚洞形变监测预警系统研究 |
| 关键词： | 钢棚洞形变监测预警系统;载波相位差分定位;SpringBoot软件;分布式数据库集群 |
| 摘要： | 本文针对动车组高速运行过程中风、震动和道路两侧落石等因素使得钢棚洞结构产生形变，影响铁路安全运行和公众人身安全。从系统需求出发，基于北斗高精度定位技术与无线传输技术，完成了钢棚洞形变监测预警系统的设计，实现钢棚洞运营期间形变位移的实时自动化监测。本文主要研究工作如下： （1）北斗定位技术与数据处理方法的研究。研究北斗定位模型中的观测量类型、误差来源、误差改正方法与RTK（RealTimeKinematic）实时动态差分定位方法。针对载波相位差分定位，采用MLAMBDA整周模糊度整型优化算法，该方法缩小模糊度的搜索区间，提高算法速率。经实测数据验证，该方法在静态RTK解算模式下水平方向的精度为?2mm，在高程方向精度为?4mm，符合形变监测要求。对于测量数据中的粗差，使用3?准则与线性插值方法对异常数据进行处理，确保数据的准确性。 （2）系统需求分析与技术理论的研究。以企业需求为导向，分析并确定系统的功能模块，包括数据监测模块、预警管理模块、系统监控模块与系统管理模块。系统基于B/S架构，前端采用Vue框架和ElementUI组件，后端采用SpringBoot框架。针对系统中多源数据的存储问题，利用MySQL、MyCAT与Redis搭建分布式数据库集群，建立多库多表，利用MyCAT中间件实现数据库读与写的分离，提高系统数据的读写性能。 （3）钢棚洞形变监测预警系统的设计与实现。首先基于系统设计原则，进行系统方案设计，确定系统的组成，包括数据采集、数据传输、数据处理与形变预警平台，使用移远EC20模块进行数据传输；其次对软件平台架构、功能模块、数据库进行设计，采用Java语言编程完成形变预警系统，本系统结合第三方系统实现联合预警；最后对系统进行测试，结果表明系统运行稳定、功能完善、达到预期要求。 |
| 作者： | 金海燕 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 巨永锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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