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邊坡穩定自動監測預警系統

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更新時間：2022-07-18 09:58:35瀏覽次數：276次

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產品簡介

邊坡穩定自動監測預警系統由于地殼的運動變化或因坡體巖石遭受長期風化作用變得松散而土化

詳細介紹

邊坡穩定自動監測預警系統

由于地殼的運動變化或因坡體巖石遭受長期風化作用變得松散而土化，這些處于不穩定狀態的山體，在遇到汛期雨水或地下水的滲透、沖刷和侵蝕下，強度變低，或受其它外力作用，邊坡極易失去平衡，從而發生滑坡、坍塌、崩裂、錯落等地質災害，為了避免該路段發生坡體滑移、保護現有地質環境和避免重大安全事故，積極做好邊坡地質災害防災減災工作，加大邊坡巡查，建立路段邊坡信息數據庫，并對邊坡進行客觀穩定性評價，對欠穩定邊坡進行常規實時動態監測，做到適時的養護是至關重要的。

本方系統通過對滑坡體地表位移、坡體深層測斜、環境量的監測，配合無線數據采集傳輸接收系統，構建一套完整的監測預警方案。方案提供的地質災害監測預警系統具有安裝簡單、性價比高、簡單易行等特點，具有非常良好的實施性和操作性。

對于潛在的地質災害點，如可能的滑坡體或高邊坡，以其變形監測為重點，即對監測對象在表面布設2-3個表面位移測點，同時在兩個不同高程各布設一套深部傾斜監測儀器，共同監測邊坡或滑坡體的位移變形或傾斜情況，實時監測其穩定情況。考慮到降雨對地質災害的誘發作用，需要布置一個雨量觀測點。

1、表面位移監測：表面位移監測可采用拉線測距儀。

2、內部變形監測：邊坡的內部變形觀測，可采用鉆孔安裝垂直測斜管配導輪式固定測斜儀。

3、降雨量監測：邊坡的環境量監測一般多采用降雨量作為環境的主要技術要求，可根據地形條件和周圍環境的情況在合適的地方布置雨量監測測點。

系統構成

按照監測的內容，本方案中系統包括高邊坡內部位移變形、地表變形、雨量監測等。

地表位移監測儀器

邊坡地表位移我們關注的主要集中于延坡面方向的位移量，且高邊坡具有坡長較大、坡面規則平整等特點，故邊坡地表位移監測選用拉線位移計，延長的傳遞桿采用不銹鋼測桿。拉線位移計具有量程大、體積小巧、工作單穩定的特點。拉線位移計具體參數如下：

1、輸出模式：V電壓型；

2、有效行程：500～1000mm；

3、線性精度：0.3%～0.2%FS；

4、重復精度：0.03%～0.02%FS

5、供電電壓： 5～24VDC；

6、輸出特征：0～10VDC；

7、遲滯：10KHz～50KHz；

8、允許拉伸速度：1000mm/s；

9、牽引力：Max.700g。

圖3.1-1拉線位移計

內部變形監測儀器

邊坡內部位移監測不僅能夠監測邊坡內部的位移變化，更為重要的是可以確定邊坡深部尤其是滑動帶的位移情況，測點主要布設在存在滑動安全隱患的坡體之內。內部變形選用導輪式固定測斜儀，邊坡布設垂直鉆孔安裝測斜系統，采用導輪式固定式測斜儀，該儀器目前具有水平的微電子機械測斜系統，包括單軸MEMS型測斜儀探頭、導輪、不銹鋼連接桿以及底部支撐裝置和頂部懸掛裝置、測量電纜等。可以通過測量邊坡的傾斜情況對邊坡位移進行理論計算。該設備性能穩定，可測量多個方向的邊坡位移活動。固定測斜議具體參數如下：

1、量程：±30°；

2、分辨率：±0.025mm/500mm；

3、系統總精度：±3mm/30mm；

4、靈敏度：≤9″；

5、耐水壓:≥1MPa；

6、絕緣電阻：≥50MΩ；

7、工作溫度：-30~70℃。

圖3.1-2導輪式固定測斜儀

降雨量監測

降雨量的監測采用一體化雨量監測儀，該儀器具功耗低，無線覆蓋距離遠，維護成本低的優點，支持GSM/GPRS/3G等多渠道接入。有效解決了山區地形復雜、通訊手段落后等造成的災害預警信息發布滯后的問題，有效提高災害預警能力，且安裝方便簡單。降雨量監測儀具體參數如下：

1、分辨率：0.5mm；

2、主頻：30KHz~30MHz；

3、通訊速率：9600bit/s；

4、固態存儲容量：8M bytes；

5、工作溫度：-20~+60℃。

圖3.1-3 雨量監測儀

遠程監測單元

其中遠程監測單元負責傳感器數據接收和發送。通過購買相關元器件組裝、調試，模塊驅動開發及整合，最后通過標準的工業化封裝，滿足野外作業要求。

遠程監測單元(RTU)系統主要由數據采集系統、電源系統、GPRS/CDMA無線或光纖數據傳輸終端、防雷器件、接線與通訊接口、防水工業機箱等組成。各種傳感器信號按順序接入輸入信號模塊中，經由防雷板處理后，進入DT采集器中傳感器采集通道，采集的數據通過串口與GPRS/CDMA無線或光纖數據傳輸終端連接后，便可按TCP/IP協議遠程與數據存儲與處理系統進行通訊。

遠程監測單元的工作、結構示意圖如下。

圖3.1-4遠程監測單元工作、結構示意圖

數據采集可進行實時采集，也可根據需求設置時間段進行采集，一般采用每10~15分鐘采集一次方式，采集設備選用ZHRS-DW型動態數據采集儀，采集儀結構內部采用銅屏蔽，極大程度減少了噪聲干擾，提高了信噪比。每通道內部集成電壓、電阻應變、電荷及ICP等信號調理模塊，并能通過軟件進行切換，實現一機多用。采集儀內部采用24位A/D芯片，可以8通道同步采樣，單通道采樣頻率10kHz。模塊采用分布式結構，便于組合，各模塊間以并聯方式與主機相聯，具有對工作模塊的自動識別功能。采集儀具有抗振設計、防塵設計；適合野外或工程機械作業現場等惡劣環境下的工作。采集儀具體參數如下：

1、通道數：4、8；

2、AD精度：24位；

3、采樣頻率：每通道500Hz；

4、頻率示值和分辨率誤差：<0.01%；

5、頻譜幅值示值誤差：<1%；

6、并行一致性：幅值0.05dB，相位0.1度；

7、通道動態范圍：120dB；

8、輸入噪聲：<0.03mVrms@±10V量程；

9、抗混疊濾波： 256過采樣+數字濾波；

10、總諧波失真：-70dB；

11、通道間串擾：-100dB。