邊坡自動監(jiān)測系統(tǒng)

1邊坡自動監(jiān)測系統(tǒng)徐晗：2技術目錄系統(tǒng)技術構架邊坡監(jiān)測項目監(jiān)測目的前言1235邊坡監(jiān)測系統(tǒng)功能4邊坡監(jiān)測技術地質災害現(xiàn)狀近年來，在東、中部地區(qū)，由于大量抽取地下水和大規(guī)模開采礦產資源(包括油氣資源)，導致地下水資源平衡條件破壞和巖土構造應力狀態(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、礦山災害等地質災害的發(fā)育和危害。根據監(jiān)測院調查顯示，2006年發(fā)生地質災害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%。其造成的經濟損失高達數十億元，其造成的人員傷亡高達數百人。

本文通過對滑坡體深層位移、滑坡體傾斜、地下水、地表裂縫、環(huán)境量的監(jiān)測，配合無線數據采集傳輸接收系統(tǒng)，介紹了一套完整的監(jiān)測預警方案。

（一）前言（二）監(jiān)測目的為實現(xiàn)無人值守邊（滑）坡監(jiān)測自動化，我公司推出應用于邊（滑）坡或大壩等基于系統(tǒng)集成技術的邊坡監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種綜合性的自動化遠程監(jiān)測系統(tǒng)，在施工期和運行期都可對巖土體內部沉降、傾斜、錯動、土壤濕度、孔隙水壓力變化等進行連續(xù)監(jiān)測，及時捕捉邊坡性狀變化的特征信息，通過有線或無線方式將監(jiān)測數據及時發(fā)送到監(jiān)測中心。并結合地表監(jiān)測的雨量、位移等信息，由專用的計算機數據分析軟件處理，對邊(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、滑坡等災害發(fā)生的預警預報，更加準確、有效地監(jiān)測災情發(fā)生，且為保證地質安全和整治工程設計提供信息參考。（三）監(jiān)測項目本邊坡監(jiān)測系統(tǒng)的主要監(jiān)測項目有：

1）監(jiān)測邊坡地表和深部變形量（包括水平和垂直的運動位移、速率、方向等）；

2）監(jiān)測邊坡巖土體的受力情況；

3）監(jiān)測邊坡滲流區(qū)土體物理量（滲流、滲壓、水位等）；

4）監(jiān)測邊坡區(qū)降水量和大氣條件（溫、濕度，氣壓、風等）；

根據實際需要可附加的監(jiān)測項目有：

1）監(jiān)測基巖變形量（錯動變形、地應力等）；

2）監(jiān)測邊坡加固結構單元效果（抗滑樁、錨桿等）；

3）監(jiān)測其它相關的地質或人為的變量。

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

1）可根據客戶提供的監(jiān)測模型，確定監(jiān)測參量，配備邊坡自動化監(jiān)測所需的各種測試傳感器，確定采集通道及擴展通道。

2)配備的遠程監(jiān)測單元（MCU）系統(tǒng)機箱、電纜及接口裝置以符合實際邊坡環(huán)境，系統(tǒng)具有電源保護裝置、避雷裝置等硬件設備，把信號受干擾程度降至最低，盡量減少系統(tǒng)的安裝誤差。

3）實現(xiàn)GPRS網絡通訊的數據傳輸，數據采用全透明方式，最大支持五個數據中心，同時具有GSM手機短信管理系統(tǒng)，簡捷得知設備運行狀況，完成遠程控制的需要。

4）保障邊坡監(jiān)測系統(tǒng)各個儀器設備的正常運行，滿足今后系統(tǒng)在硬件節(jié)點的增加等要求。

2、系統(tǒng)軟件主要功能：

1）可實時遠程監(jiān)測邊坡的各測點測量參數，邊坡數據以數字或曲線圖形式實時顯示、記錄和打印，可根據需要設定測點數據，對原始數據可進行濾波、計算等處理。

2）監(jiān)測數據能夠以多種數據庫形式保存并可進行歷史數據查詢，還可以直接生成EXCEL或其他形式報表。

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）數據的圖形方式顯示，包括時間歷程曲線圖、X/Y坐標圖、模擬圖、直方圖等形式。

5）具有數據越限報警功能，現(xiàn)場即時上傳報警信息時，主機會出現(xiàn)明顯的報警畫面和報警信息，同時還可提供各種聲光報警等多媒體提示。

6）能對系統(tǒng)中的每一用戶進行口令和操作權限的管理，能對不同的用戶分配不同的系統(tǒng)訪問、操作權限級別，保障運行系統(tǒng)的安全性。

7）實現(xiàn)對系統(tǒng)信息打印的管理功能，提供實時打印、定時打印、隨機打印功能。支持對圖形、報表、曲線、報警信息、各種統(tǒng)計計算結果等的打印。

8）在線編輯、維護、修改、擴展功能。系統(tǒng)軟件滿足開放性標準的要求，并滿足數據庫容量的擴充、系統(tǒng)軟件功能的增強等方面的要求。

（五）系統(tǒng)技術構架

邊坡監(jiān)測系統(tǒng)主要由現(xiàn)場信號采集部分、遠程監(jiān)測單元、監(jiān)測中心數據處理與分析三部分構成。技術構架圖如下：滑坡自動監(jiān)測系統(tǒng)構成5.歲1、燈現(xiàn)場語信號繼采集制部分過傳感籮器主要藍有：喪固定惕式測斜陪儀土壤僻水分碰傳感炒器滲壓聲計雨量絕計傷振挑弦式土壓拘力計土體待吸力惕計變形盾體裂秘縫計埋入徹式應辭變計求錨索損壓力剩計鋼絞韻索張明力計測斜統(tǒng)儀的齊基本癥原理測斜再儀數書據采貍集系鑒統(tǒng)11測斜趴監(jiān)測砌示意亞圖：鋼筋假應力觀計土壓址力傳閑感器12鋼筋拳計、寺土壓貍力盒錨索娃計、受滲壓百計錨索仗計滲壓話計埋入鎮(zhèn)式應射變計慢、埋脾入式奔測縫褲計埋入兩式應之變計埋入德式測閃縫計5.說２污遠程尸監(jiān)測址組成賊單元遠程醫(yī)監(jiān)測搏單元墳（R裕TU仍）系相統(tǒng)主簡要由數據描采集槐系統(tǒng)此、電淘源系旱統(tǒng)、香GP薪RS讀無線然數據出傳輸間終端法、防難雷器比件、貫接線罵與通冊訊接取口、賣防水顛工業(yè)敢機箱等組責成。１）兩數據稼采集方器采用無線肺數據繁采集叔器，還增可采梨用智能閑讀數基儀對數抱據進澤行采抄集。２）陳電源父系統(tǒng)采用癢高精戲度線勤性1礙1–申24牌VD梅C電紅源及貌定電碰壓電決源，浪可為捕數據午采集貨器和柜傳感包器供累電譽。３）起GP夠RS色無線燦數據背傳輸隨終端采用屋GP截RS纖D開TU購型無助線數疑據傳泄輸終影端。蘇GP益RS顏D不TU條可為呼用戶昌提供夫高速揭、永購遠在迎線、儉透明插數據治傳輸掠的虛鑰擬專吊用數冰據通勇信網鑰絡，利用第手機蘆GP闖RS尋網絡槽平臺劣實現(xiàn)縣數據表信息藥的透豬明傳辭輸。帶支持顛根據送域名撒和I英P地俊址訪瘋問中主心多皇種工講作模脹式選賤擇，岸支持片串口真軟件防升級挎和遠政程維漠護，布使用喉方便部、靈陡活。４）乘防雷牲器件安裝乏在戶患外的棍邊坡壓監(jiān)測鑰系統(tǒng)偶的關暮鍵部霧件均彎需經女過防坑雷保池護，扁采用進專用具電源防雷似器對電名源進貴行D纏級電散涌防功護，燦輸入鉛信號叮接入禾保護跨等級丹為I樂P0研0的賣信號冒防雷跑板進網行過棒壓保沒護。呆數據蹲傳輸克通過裁天饋距防雷拾器后含與發(fā)帶射天字線聯(lián)錢接。窗系統(tǒng)必與大很地之太間應慘用專澆用防績雷接占地線歡連接疼，確帆保整擊個系暑統(tǒng)不如遭受牧雷擊厚和其烤它高答電壓定破壞萌。５）膨工業(yè)噸防水姐機箱采用頃適于跑野外需應用渡的防惹水板昨金機寒箱，妙做工衫精細聲。厚浮度為緩1.號5m陳m或臘2m染m供路選擇業(yè)，防鋒護等苦級可抓達到妻IP艱58姿。智能卷讀數墊儀無線稍數據飽采集源器（用渴于無島線采宋集時千專用科）5.章3、燥邊坡熄工程喂監(jiān)測僑周期命與頻