邊坡自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1邊坡自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)徐晗：135485318102技術(shù)目錄系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)架邊坡監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)目的前言1235邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能4邊坡監(jiān)測(cè)技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀近年來(lái)，在東、中部地區(qū)，由于大量抽取地下水和大規(guī)模開采礦產(chǎn)資源(包括油氣資源)，導(dǎo)致地下水資源平衡條件破壞和巖土構(gòu)造應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，誘發(fā)并加劇了地面沉降，地面塌陷，地裂縫，土地鹽漬、沼澤化、崩、滑、流、礦山災(zāi)害等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育和危害。根據(jù)監(jiān)測(cè)院調(diào)查顯示，2006年發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害102804起，其中滑坡占87%；2007發(fā)生25364，其中滑坡占61%；2008年1-3月發(fā)生3106，其中滑坡占67.42%。其造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億元，其造成的人員傷亡高達(dá)數(shù)百人。

本文通過(guò)對(duì)滑坡體深層位移、滑坡體傾斜、地下水、地表裂縫、環(huán)境量的監(jiān)測(cè)，配合無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳輸接收系統(tǒng)，介紹了一套完整的監(jiān)測(cè)預(yù)警方案。

（一）前言（二）監(jiān)測(cè)目的為實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守邊（滑）坡監(jiān)測(cè)自動(dòng)化，我公司推出應(yīng)用于邊（滑）坡或大壩等基于系統(tǒng)集成技術(shù)的邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種綜合性的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在施工期和運(yùn)行期都可對(duì)巖土體內(nèi)部沉降、傾斜、錯(cuò)動(dòng)、土壤濕度、孔隙水壓力變化等進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，及時(shí)捕捉邊坡性狀變化的特征信息，通過(guò)有線或無(wú)線方式將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)送到監(jiān)測(cè)中心。并結(jié)合地表監(jiān)測(cè)的雨量、位移等信息，由專用的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析軟件處理，對(duì)邊(滑)坡的整體穩(wěn)定性做出判斷，快速做出諸如山體邊坡崩塌、滑坡等災(zāi)害發(fā)生的預(yù)警預(yù)報(bào)，更加準(zhǔn)確、有效地監(jiān)測(cè)災(zāi)情發(fā)生，且為保證地質(zhì)安全和整治工程設(shè)計(jì)提供信息參考。（三）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目本邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有：

1）監(jiān)測(cè)邊坡地表和深部變形量（包括水平和垂直的運(yùn)動(dòng)位移、速率、方向等）；

2）監(jiān)測(cè)邊坡巖土體的受力情況；

3）監(jiān)測(cè)邊坡滲流區(qū)土體物理量（滲流、滲壓、水位等）；

4）監(jiān)測(cè)邊坡區(qū)降水量和大氣條件（溫、濕度，氣壓、風(fēng)等）；

根據(jù)實(shí)際需要可附加的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有：

1）監(jiān)測(cè)基巖變形量（錯(cuò)動(dòng)變形、地應(yīng)力等）；

2）監(jiān)測(cè)邊坡加固結(jié)構(gòu)單元效果（抗滑樁、錨桿等）；

3）監(jiān)測(cè)其它相關(guān)的地質(zhì)或人為的變量。

（四）邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能1、系統(tǒng)硬件基本功能：

1）可根據(jù)客戶提供的監(jiān)測(cè)模型，確定監(jiān)測(cè)參量，配備邊坡自動(dòng)化監(jiān)測(cè)所需的各種測(cè)試傳感器，確定采集通道及擴(kuò)展通道。

2)配備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)單元（MCU）系統(tǒng)機(jī)箱、電纜及接口裝置以符合實(shí)際邊坡環(huán)境，系統(tǒng)具有電源保護(hù)裝置、避雷裝置等硬件設(shè)備，把信號(hào)受干擾程度降至最低，盡量減少系統(tǒng)的安裝誤差。

3）實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊的數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)采用全透明方式，最大支持五個(gè)數(shù)據(jù)中心，同時(shí)具有GSM手機(jī)短信管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)捷得知設(shè)備運(yùn)行狀況，完成遠(yuǎn)程控制的需要。

4）保障邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各個(gè)儀器設(shè)備的正常運(yùn)行，滿足今后系統(tǒng)在硬件節(jié)點(diǎn)的增加等要求。

2、系統(tǒng)軟件主要功能：

1）可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)邊坡的各測(cè)點(diǎn)測(cè)量參數(shù)，邊坡數(shù)據(jù)以數(shù)字或曲線圖形式實(shí)時(shí)顯示、記錄和打印，可根據(jù)需要設(shè)定測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)原始數(shù)據(jù)可進(jìn)行濾波、計(jì)算等處理。

2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠以多種數(shù)據(jù)庫(kù)形式保存并可進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢，還可以直接生成EXCEL或其他形式報(bào)表。

3）操作界面清晰直觀，工具條與按鈕操作。顯示界面可分為主界面和各子界面，各界面間切換靈活。

4）數(shù)據(jù)的圖形方式顯示，包括時(shí)間歷程曲線圖、X/Y坐標(biāo)圖、模擬圖、直方圖等形式。

5）具有數(shù)據(jù)越限報(bào)警功能，現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)上傳報(bào)警信息時(shí)，主機(jī)會(huì)出現(xiàn)明顯的報(bào)警畫面和報(bào)警信息，同時(shí)還可提供各種聲光報(bào)警等多媒體提示。

6）能對(duì)系統(tǒng)中的每一用戶進(jìn)行口令和操作權(quán)限的管理，能對(duì)不同的用戶分配不同的系統(tǒng)訪問(wèn)、操作權(quán)限級(jí)別，保障運(yùn)行系統(tǒng)的安全性。

7）實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)信息打印的管理功能，提供實(shí)時(shí)打印、定時(shí)打印、隨機(jī)打印功能。支持對(duì)圖形、報(bào)表、曲線、報(bào)警信息、各種統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果等的打印。

8）在線編輯、維護(hù)、修改、擴(kuò)展功能。系統(tǒng)軟件滿足開放性標(biāo)準(zhǔn)的要求，并滿足數(shù)據(jù)庫(kù)容量的擴(kuò)充、系統(tǒng)軟件功能的增強(qiáng)等方面的要求。

（五）系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)架

邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集部分、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)單元、監(jiān)測(cè)中心數(shù)據(jù)處理與分析三部分構(gòu)成。技術(shù)構(gòu)架圖如下：滑坡自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成5.1、現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集部分傳感器

主要有：

固定式測(cè)斜儀

土壤水分傳感器

滲壓計(jì)

雨量計(jì)

振弦式土壓力計(jì)

土體吸力計(jì)

變形體裂縫計(jì)

埋入式應(yīng)變計(jì)

錨索壓力計(jì)

鋼絞索張力計(jì)

測(cè)斜儀的基本原理測(cè)斜儀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)11測(cè)斜監(jiān)測(cè)示意圖：鋼筋應(yīng)力計(jì)土壓力傳感器12鋼筋計(jì)、土壓力盒錨索計(jì)、滲壓計(jì)錨索計(jì)滲壓計(jì)埋入式應(yīng)變計(jì)、埋入式測(cè)縫計(jì)埋入式應(yīng)變計(jì)埋入式測(cè)縫計(jì)5.２遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)組成單元遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)單元（RTU）系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸終端、防雷器件、接線與通訊接口、防水工業(yè)機(jī)箱等組成。

１）數(shù)據(jù)采集器

采用無(wú)線數(shù)據(jù)采集器，還可采用智能讀數(shù)儀對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。

２）電源系統(tǒng)

采用高精度線性11–24VDC電源及定電壓電源，可為數(shù)據(jù)采集器和傳感器供電。

３）GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸終端采用GPRSDTU型無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸終端。GPRSDTU可為用戶提供高速、永遠(yuǎn)在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，利用畏手機(jī)GP粱RS網(wǎng)絡(luò)廉平臺(tái)擾實(shí)現(xiàn)賓數(shù)據(jù)海信息訓(xùn)的透須明傳載輸。拼支持巷根據(jù)返域名禾和IP地址鉗訪問(wèn)傻中心暮多種仰工作漠模式竊選擇局，支茫持串緊口軟廳件升繩級(jí)和忌遠(yuǎn)程乞維護(hù)笛，使鴿用方沾便、怕靈活悲。４）夠防雷逗器件安裝冊(cè)在戶研外的狹邊坡能監(jiān)測(cè)蛋系統(tǒng)效的關(guān)占鍵部搶件均宜需經(jīng)參過(guò)防偷雷保授護(hù)，燥采用控專用私電源防雷單器對(duì)電績(jī)?cè)催M(jìn)蒼行D級(jí)電景涌防走護(hù)，傭輸入訪信號(hào)晶接入構(gòu)保護(hù)責(zé)等級(jí)蒙為IP顏00的信萌號(hào)防組雷板灰進(jìn)行誘過(guò)壓稻保護(hù)觀。數(shù)宇據(jù)傳港輸通叨過(guò)天反饋防識(shí)雷器晌后與命發(fā)射犬天線樹聯(lián)接淺。系才統(tǒng)與敢大地肌之間餡應(yīng)用拘專用必防雷客接地尾線連寧接，舟確保破整個(gè)權(quán)系統(tǒng)鎮(zhèn)不遭劉受雷鏈擊和兵其它版高電息壓破細(xì)壞。５）脹工業(yè)鹿防水胃機(jī)箱采用仁適于獎(jiǎng)野外胃應(yīng)用遲的防匪水板愧金機(jī)灣箱，犁做工碌精細(xì)陷。厚史度為1.瓣5m畫m或2m雄m供選娘擇，謠防護(hù)被等級(jí)乞可達(dá)艦到IP汁58。智能汪讀數(shù)纏儀無(wú)線烘數(shù)據(jù)嬌采集碎器（用挨于無(wú)快線采碌集時(shí)稱專用絕）5.根3、邊校坡工鉤程監(jiān)脅測(cè)周蟲期與按頻率爆破慎階段忌：1次/1局~2天，每廈次爆牧破后株監(jiān)測(cè)1次；喪施工少階段唐：1~齊2次/周；控運(yùn)營(yíng)謀階段彩：1次/2月，