多年冻土区管道监测预警系统是集管道应力变化、土壤温度变化的信息采集、传输、管理、分析、预报预警、发布于一体的云服务平台,通过多年冻土区管道监测预警系统的建立,能够及时、量化地掌握管道周边冻土灾害的发展状况和管道在冻土灾害作用下的力学变化,增强多年冻土区管道风险的控制能力,为多年冻土区管道维修提供科学依据,保证管道安全运行。

本文结合非动力型脱气器与动力型脱气器的优点,研制出一种适用于低流量、低流速等小型钻探工程的飞溅离心式钻井泥浆脱气设备,并组建一套陆域天然气水合物钻井气体的快速监测系统。此套系统中,钻井泥浆在脱气筒内自动采集气体并将气体样本通过导管引入实验室,通过阀切换、多柱分离、双检测器的气相色谱分析系统,可同时检测CH_4、C2H_6、C2H4、C3H8、C3H6、n-C4H10、i-C4H10、n-C5H12、i-C5H12、O2、N2、CO2、CO等多种气体。其中,烃类气体的方法检出限为0.10～1.00μL/L,非烃气体的检出限为100μL...

为研究高纬度低海拔岛状多年冻土地区桥梁钻孔灌注桩施工后桩基温度的变化规律及回冻时间,利用智能温度监测系统采集了2根15 m长试验桩回冻前后的温度数据,实时监测了桩基的回冻进程,总结出了桩基温度随时间的变化规律并根据有限元分析结果建立了桩基回冻时间的计算方程。监测及分析表明:在冻土地温作用下桩基首先由桩底向上进行单向冻结,当大气温度降到0℃以下时桩基在上下两个方向同时冻结;回冻后桩身内部温度与桩侧土体温度基本保持一致,相同深度处温差均小于0.1℃;在入模温度相近时,1.2 m桩径试验桩的回冻时间是1.0 m桩径试验桩的1.14倍。

为获取岛状多年冻土地区混凝土灌注桩和桩周温度的动态变化规律,依托大兴安岭岛状冻土区漠大线林区伴行公路工程,提出一套系统的关于多年冻土地区桩-桩周土温度远程动态监测的方法,包括监测系统的组成及工作流程、温度传感器的埋设、监测系统的现场连接过程等内容,并且对监测系统进行验证,得到从试验现场传回的温度数据,实现了对多年冻土桩-桩周土温度数据持续不间断的监测,填补了关于岛状多年冻土地区桩-桩周温度远程动态监测这项技术空白。

不稳定斜坡是冻土区管道面临的巨大威胁,极有可能造成斜坡底部管道发生屈曲褶皱变形,因此急需结合实际情况应用合适技术对大型斜坡进行监测。论文根据所测当地冻土区实际情况,从高精度、低功耗、数据无线传输三方面出发,讨论了冻土区斜坡稳定性安全监测系统的结构设计方法。包括系统各功能模块结构设计,主控板电路设计及主控板及采集模块的PCB板设计。

季节冻土区修建高速铁路的主要问题是路基冻胀.依托我国东北、华北多个高速铁路路基冻胀监测工作实践,研究了一套冻胀监测系统的构建方法并成功应用于哈齐客专、大西客专、牡绥线等路基冻胀监测工作中.综合监测成果,对高速铁路路基冻胀规律进行了分析,对冻胀原因进行了总结.结果表明:冻胀监测系统应充分考虑严寒、低温、高速条件下,利用先进传感器及物联网技术来实现各子系统集成;季节冻土区铁路路基冻胀存在一定规律可循,季节冻土区铁路路基冻胀不可避免但是可控.填料质量是防冻胀控制的根本,施工质量过程管控是基础保障.

将GSM技术应用到冻土区土壤温度自动监测中,以满足恶劣气候条件下的无人值守、长时间、多点监测需求。详细阐述了系统结构、施工过程及实验结果分析。结果表明,该系统测量精度高、可靠性好、功耗低,可实现较大范围内的多点测温及超远距离无线监测。

研究目的:青藏高原多年冻土区现存的地质地貌形态是经过漫长的地质历史时期形成的,部分多年冻土区的年平均气温相对较高,冻土厚度较薄,热稳定性较差,冻土的稳定性直接关系到上部工程结构的稳定性和耐久性。研究和掌握多年冻土环境变化对工程结构稳定性影响的途径和方法,可以了解青藏铁路沿线多年冻土区气候变化情况和气候影响下的冻土发展趋势,为青藏铁路制定工程防治措施提供依据。研究结论:(1)通过对近几年的监测数据分析来看,青藏铁路长期监测系统运行良好,监测数据真实可靠,能够作为青藏铁路冻土区工程稳定性评价的依据;(2)利用长期监测系统对多年冻土路基地段进行了多年连续监测,发现了出现较大沉降变形冻土路基的环境特征以及沉降机理、据此拟定出着眼维持路基状态、改善路基系统水热条件、缓解人为上限下降、减缓路基沉降速率的工程补强措施;(3)通过长期监测系统对桥梁、涵洞断面的监测和分析,认为多年冻土区桥涵基础目前整体上是稳定的。

根据青藏高原永久性冻土及高原恶劣的环境条件等特点,集传感器技术、数据采集技术及计算机与通信技术于一体,研制开发一套性能稳定可靠、自动化程度高、操作简便的青藏铁路长期地温自动监测系统。该系统实现了青藏铁路多年冻土路基的多断面多测点地温数据高精度的自动采集、远程自动传输和自动分析处理功能。该系统自安装完毕后,运行状况良好,采集的地温数据为青藏铁路多年冻土区路基稳定性分析奠定了基础,并为路基病害整治和铁路安全运行提供科学依据。