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原文传递一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统

专利名称：	一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统
摘要：	本发明公开了一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，包括电极群，所述电极群中包括监测单元，所述电极群设置在边坡体空间上，所述电极群覆盖在边坡表体面和边坡体内中，所述电极群阵列排布设置。上述一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统能够利用土质边坡体空间布设阵列体非极化电极群，测量推算单位体导电率，结合其时空异变性规律，感知确定失稳风险系数，及时预警。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	招商局重庆公路工程检测中心有限公司
发明人：	张朋;刘大洋;刘涌江;杨野乔;王宝松;张振东;杜雁鹏;徐莹
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910361552.8
公开号：	CN110080252A
代理机构：	重庆鼎慧峰合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	周维锋
分类号：	E02D17/20(2006.01);E;E02;E02D;E02D17
申请人地址：	400000 重庆市南岸区学府大道33号(十六)幢
主权项：	1.一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:包括电极群，所述电极群中包括监测单元，所述电极群设置在边坡体上，所述边坡体包括坡体表面和坡体内体，所述电极群覆盖在边坡体的坡体表面和坡体内体中，所述电极群阵列排布设置。 2.根据权利要求1所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:所述电极群的电极为非极化材料。 3.根据权利要求2所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:所述电极群的位于边坡内体的电极通过锚固结构布设安装，所述锚固结构包括多个锚索和多个锚索孔洞，锚索与锚索孔洞一一对应置于锚索孔洞中，所述电极群设置在锚索上。 4.根据权利要求1所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:所述电极群中包括若干监测单元，每个所述监测单元包括四个电极，分别为两个供电极和两个测量极。 5.根据权利要求4所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:所述供电极与主动恒流电源正负极相连接，所述主动恒流电源为直流恒流电源。 6.根据权利要求4所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:每个所述监测单元中的测量极位于两个供电极为直径的球空间内。 7.根据权利要求6所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:通过测量极获取电压差，所述电压差计算公式为： UDT＝\|ψD-ψT\|，其中电压差为UDT，ψD为其中一个测量极的电位，ψT为另一个测量极的电位；通过电压差计算视电阻率，所述视电阻率的计算公式为：其中ρs为视电阻率，I为测量电流，为监测单元系数，UDT为电位差。 8.根据权利要求7所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:所述测量极的监测体积的计算公式为：其中监测体积为Ve，两个测量极的坐标分别为(xD,yD,zD)和(xT,yT,zT)，τ为空间系数。 9.根据权利要求8所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:通过所述电极群中的所有监测单元可测量推算得出单位体电阻率，所述单位体电阻率的计算公式为：其中ρ(X,Y,Z,t)为单位体电阻率，η为修正因子，μ为介质电场不均匀系数，t为监测时间，k为监测单元号。 10.根据权利要求9所述的一种基于主动源电场异变规律的土质边坡失稳风险感知系统，其特征在于:所述边坡体的失稳风险系数的计算公式为：其中υ为失稳风险系数，υ≤1，ε为安全系数，m为边坡单位体数，n为单位体视电阻率变异个数，T为风险周期，Ω为单位体风险周期单位体电阻率变异幅度，j为单元体风险周期内监测次数，Δt为时间间隔，Δρ为单位体Δt时间视电阻率变异幅度，单位体风险周期单位体电阻率变异幅度的计算公式为： Ω＝\|ρmax(Xi,Yi,Zi,t)-ρmin(Xi,Yi,Zi,t)\| 单位体Δt时间视电阻率变异幅度的计算公式为： Δρ(Xi,Yi,Zi,t+kΔt)＝\|ρ(Xi,Yi,Zi,t+Δt)-ρ(Xi,Yi,Zi,t)\|。
所属类别：	发明专利