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RFID技术在高速公路边坡远程自动在线监测中的应用
前言
随着国民经济的飞速发展，我国的公路建设异常迅猛，高速公路发展也越来越快。在修建高速公路的同时，由于其路面宽、平纵面标准高，不可避免地出现了大量的高边坡。边坡稳定是保证汽车安全行驶的基本要求，一旦边坡失稳轻则掩埋公路、中断交通，重则造成生命财产的损失，为了预防边坡失稳带来韵巨大危害,必须及早对边坡进行变形监测。因此，监测工作在高速公路边坡实践中具有重要意义。
边坡监测方法和仪器在实际应用中已十分成熟，但普遍存在的问题是数据的采集需要人工定期到现场进行，使得边坡监测缺乏实时性。在很多情况下，不稳定边坡处于边远地区，监测人员很难到达，尤其是在滑坡的临发阶段，甚至可能存在危险。相比之下，在线监测系统可以让观测人员远离危险，并且它的主要目的一是确保高速公路的安全与高效；二是为科学研究提供分析数据，并为后续工程积累资料。
远程自动在线监测的组成原理
系统总体由位移传感器、射频识别系统(RFID)和主控机房构成。其工作原理为：将带有RFID卡的位移传感器植入山坡的监测点A、B、C等中。当其中某点发生位移时，其相应的RFID卡将会发射携带有自身唯一标识的ID号，RFID读写器会接收到这些信息并通过网络传入到主控机房主机中，供监控人员处理。其原理如图1所示。
图1 RFID 系统原理图
(1)有源RFID卡与位移传感器有机连接将有源RFID卡与位移传感器，外加电池，组成一个半封闭的电路。即在边坡正常情况下(位移传感器没有发生位移变化)，电路的开关是断开的；若边坡出现异常情况(位移传感器发生了一定的位移变化)，电路开关立即合上，且由有源RFID卡发出信号，如图2所示。
图2 有源RFID卡与传感器的关联
(2)读写器与主控机房的无线连接当有源RFID卡发出信号反馈到读写器上，此时需要将读写器上的信息通过一定的通信渠道传送到主控机房，以供监测人员监控。可以采取SMG、LAN、高速Internet、光纤等通信渠道进行传送。我们选用了比较好放置装备的光纤作为信息传送的方法。
(3)主控机房的系统软件选用应用系统基于Windows平台，以SQL SERV—ER 2000为数据库系统，采用VC++．NET开发。提供监测人员一个功能强大、图形化界面、益于操作的应用系统。
3 结束语
RFID系统应用于高速公路边坡稳定性远程自动化在线的监测，取得了较好的效果。监测模块中的位移传感器和RFID有机组合成的无线网络传感单元，是边坡稳定性在线监测实时采集数据和传送的重要单元。采用方便快捷的信息平台和最新的软件编程方法，使该系统达到实用化阶段，借助信息技术使高速公路边坡稳定性监测上一个新的台阶。
