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交通部運輸研究所中文版交通部運輸研究所Institute of Transportation, MOTC

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公路邊坡崩塌無線感測網路監測模組

  • 資料發布日期:107-10-11
  • 最後更新日期:109-04-28
  • 資料來源:運輸研究所

計畫概述:

  本研發之目的係針對公路土壤邊坡可能遭遇之淺層崩塌破壞進行解析法分析並研發搭配之無線感測土層反應模組,發展不同於現有以雨量監測為指標之經驗法預警模式,以提高預警之準確與時效性。而模組設計是引用各種消費性電子產品之微機電感測元件,來監測獲取地表傾角、地表位移及土中分層含水量等即時數據,並結合無線通訊技術,撰寫控制韌體,架構成分布式感測網路,為一易安裝、低成本、拋棄式之監測模組,目前研發成果可供做公路淺層土壤邊坡崩塌監測之應用。

研究成果:

  • 完成無限邊坡因入滲引致淺層滑動之水力力學耦合邊坡穩定理論分析、建立無線監測模組整合測試與資料系統架構。
  • 設計省電控制模式,撰寫省電控制及資料收集傳輸韌體,不僅現地不需架設伺服器,也緩解長期以來現地設施電源不足之困擾。
  • 設置2處公路土壤邊坡淺層崩塌監測無線感測網路模組試驗場址(西湖及甲仙場址),進行現地長期監測、資料判釋及模式修繕應用。

成果推廣與效益:

  • 目前所用訊號傳輸模組須具備一定通透性,且雨天傳輸距離相對減少,未來將選用適宜之傳輸網路或整合高功率無線傳輸元件,有助於設備佈設與系統推廣應用。
  • 目前研發成果適用於淺層土壤邊坡崩塌監測之用,未來期望能在邊坡深層破壞理論上更深入研究,發展適用深層破壞之簡易型監測軟硬體模組。
  • 106年11月,本所規劃辦理「2017年道路橋梁災害防治技術研討會」,邀集高公局、公路總局、臺鐵局、高鐵局及地方政府進行成果交流,以推廣成果應用並研討未來精進方向。

研究成果精華摘整:

系統架構示意圖

系統架構示意圖

室內試驗壓力水頭與破壞包絡線圖 依時預警概念圖
室內試驗壓力水頭與破壞包絡線圖 依時預警概念圖

理論破壞模式及依時預警概念圖

研究成果報告下載:

公路邊坡深層滑動無線感測網路監測系統研發

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