边坡自动监测系统.ppt

1,边坡自动监测系统,徐 晗 2,技术目录,系统技术构架,边坡监测项目,监测目的,前言,边坡监测系统功能,边坡监测技术,,地质灾害现状 近年来，在东、中部地区，由于大量抽取地下水和大规模开采矿产 资源(包括油气资源)，导致地下水资源平衡条件破坏和岩土构造应力状态发生变化，诱发并 加剧了地面沉降，地面塌陷，地裂缝，土地盐渍、沼泽化、崩、滑、流、矿山灾害等地质灾 害的发育和危害。根据监测院调查显示，2006年发生地质灾害102804起，其中滑坡占87%；2007 发生25364，其中滑坡占61%；2008年1-3月发生3106，其中滑坡占67.42%。其造成的经济损 失高达数十亿元，其造成的人员伤亡高达数百人。 本文通过 对滑坡体深层位移、滑坡体倾斜、地下水、地表裂缝、环境量的监测，配合无线数据采集传 输接收系统，介绍了一套完整的监测预警方案。,（一）前言,（二）监测目的,为实现无人值守边（滑）坡监测自动化，我公司推出应用于边（滑）坡或大坝等基于系统集成技术的边坡监测系统。该系统是一种综合性的自动化远程监测系统，在施工期和运行期都可对岩土体内部沉降、倾斜、错动、土壤湿度、孔隙水压力变化等进行连续监测，及时捕捉边坡性状变化的特征信息，通过有线或无线方式将监测数据及时发送到监测中心。并结合地表监测的雨量、位移等信息，由专用的计算机数据分析软件处理，对边(滑)坡的整体稳定性做出判断，快速做出诸如山体边坡崩塌、滑坡等灾害发生的预警预报，更加准确、有效地监测灾情发生，且为保证地质安全和整治工程设计提供信息参考。,（三）监测项目,本边坡监测系统的主要监测项目有： 1）监测边坡地表和深部变形量（包括水平和垂直的运动位移、速率、方向等）； 2）监测边坡岩土体的受力情况； 3）监测边坡渗流区土体物理量（渗流、渗压、水位等）； 4）监测边坡区降水量和大气条件（温、湿度，气压、风等）； 根据实际需要可附加的监测项目有： 1）监测基岩变形量（错动变形、地应力等）； 2）监测边坡加固结构单元效果（抗滑桩、锚杆等）； 3）监测其它相关的地质或人为的变量。,（四）边坡监测系统功能,1、系统硬件基本功能： 1）可根据客户提供的监测模型，确定监测参量，配备边坡自动化监测所需的各种测试传感器，确定采集通道及扩展通道。 2)配备的远程监测单元（MCU）系统机箱、电缆及接口装置以符合实际边坡环境，系统具有电源保护装置、避雷装置等硬件设备，把信号受干扰程度降至最低，尽量减少系统的安装误差。 3）实现GPRS网络通讯的数据传输，数据采用全透明方式，最大支持五个数据中心，同时具有GSM手机短信管理系统，简捷得知设备运行状况，完成远程控制的需要。 4）保障边坡监测系统各个仪器设备的正常运行，满足今后系统在硬件节点的增加等要求。,2、系统软件主要功能：,1）可实时远程监测边坡的各测点测量参数，边坡数据以数字或曲线图形式实时显示、记录和打印，可根据需要设定测点数据，对原始数据可进行滤波、计算等处理。 2）监测数据能够以多种数据库形式保存并可进行历史数据查询，还可以直接生成EXCEL或其他形式报表。 3）操作界面清晰直观，工具条与按钮操作。显示界面可分为主界面和各子界面，各界面间切换灵活。 4）数据的图形方式显示，包括时间历程曲线图、X/Y坐标图、模拟图、直方图等形式。 5）具有数据越限报警功能，现场即时上传报警信息时，主机会出现明显的报警画面和报警信息，同时还可提供各种声光报警等多媒体提示。 6）能对系统中的每一用户进行口令和操作权限的管理，能对不同的用户分配不同的系统访问、操作权限级别，保障运行系统的安全性。 7）实现对系统信息打印的管理功能，提供实时打印、定时打印、随机打印功能。支持对图形、报表、曲线、报警信息、各种统计计算结果等的打印。 8）在线编辑、维护、修改、扩展功能。系统软件满足开放性标准的要求，并满足数据库容量的扩充、系统软件功能的增强等方面的要求。,（五）系统技术构架,边坡监测系统主要由现场信号采集部分、远程监测单元、监测中心数据处理与分析三部分构成。技术构架图如下：,滑坡自动监测系统构成,5.1、现场信号采集部分传感器,主要有： 固定式测斜仪 土壤水分传感器 渗压计 雨量计 振弦式土压力计 土体吸力计 变形体裂缝计 埋入式应变计 锚索压力计 钢绞索张力计,测斜仪的基本原理,测斜仪数据采集系统,11,测斜监测示意图：,钢筋应力计,土压力传感器,12,钢筋计、土压力盒,锚索计、渗压计,锚索计,渗压计,埋入式应变计、埋入式测缝计,埋入式应变计,埋入式测缝计,5. 远程监测组成单元,远程监测单元（RTU）系统主要由数据采集系统、电源系统、GPRS无线数据传输终端、防雷器件、接线与通讯接口、防水工业机箱等组成。 ）数据采集器 采用无线数据采集器，还可采用智能读数仪对数据进行采集。 ）电源系统 采用高精度线性1124VDC电源及定电压电源，可为数据采集器和传感器供电 。 ）GPRS无线数据传输终端 采用GPRS DTU型无线数据传输终端。GPRS DTU可为用户提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络，,利用手机GPRS网络平台实现数据信息的透明传输。支持根据域名和IP地址访问中心多种工作模式选择，支持串口软件升级和远程维护，使用方便、灵活。 ）防雷器件 安装在户外的边坡监测系统的关键部件均需经过防雷保护，采用专用电源防雷器对电源进行D级电涌防护，输入信号接入保护等级为IP00的信号防雷板进行过压保护。数据传输通过天馈防雷器后与发射天线联接。系统与大地之间应用专用防雷接地线连接，确保整个系统不遭受雷击和其它高电压破坏。 ）工业防水机箱 采用适于野外应用的防水板金机箱，做工精细。厚度为1.5mm或2mm供选择，防护等级可达到IP58。,智能读数仪,无线数据采集器 （用于无线采集时专用）,5.3、边坡工