崩塌
又稱崩落、垮塌或塌方，是指由于地殼活動等內動力地質作用、日曬雨淋等外動力地質作用引發(fā)的巖土體開裂。
1.成因
崩塌又稱崩落、垮塌或塌方，是指由于地殼活動等內動力地質作用、日曬雨淋等外動力地質作用引發(fā)的巖土體開裂。用四個字概括就是：裂、陡、空、落。
2.危害
崩塌會使建筑物，有時甚至使整個居民點遭到毀壞，使公路和鐵路被掩埋。由崩塌帶來的損失，不單是建筑物毀壞的直接損失，并且常因此而使交通中斷，
給運輸帶來重大損失。
3. 監(jiān)測方法
無線低功耗崩塌計主要通過對危巖體的振動進行監(jiān)測，達到對整個崩塌過程實時監(jiān)測預警的目的。
在山區(qū)、公路、鐵路周圍的危巖體上加裝監(jiān)測點，當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過設定預警閾值時即時啟動報警程序，以避免人員傷亡和減小財產損失。
滑坡
是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象。
1. 成因
滑坡的活動時間主要與誘發(fā)滑坡的各種外界因素有關，如地震、降溫、凍融、
海嘯、風暴潮及人類活動等。
2. 危害
滑坡對鄉(xiāng)村最主要的危害是摧毀農田、房舍、傷害人畜、毀壞森林、道路以及農業(yè)機械設施和水利水電設施等，有時甚至給鄉(xiāng)村造成毀滅性災害。
3. 監(jiān)測方法
高邊坡監(jiān)測主要采用傾角計、GNSS、深部位移、水位、降雨量監(jiān)測等手段。
按照監(jiān)測斷面部署相應監(jiān)測設備，從高邊坡傾斜、裂縫已經表層到深部進行立監(jiān)測，同時對降雨量、地下水等誘發(fā)因素進行全面監(jiān)測。整體監(jiān)測邊坡的穩(wěn)定性。
泥石流
因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物質容量大和破壞力強等特點。
監(jiān)測內容
基于北斗GNSS定位技術的位移監(jiān)測技術對邊坡位移沉降進行實時全天候監(jiān)測，并配合其他物聯(lián)網監(jiān)測設備采集露天煤礦區(qū)整體地質環(huán)境與氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)智能化云監(jiān)測平臺進行綜合數(shù)據(jù)分析，實時掌握監(jiān)測體的變形情況與地質環(huán)境、氣象環(huán)境變動情況，對潛在地質安全隱患進行全方位監(jiān)測。
地災監(jiān)測系統(tǒng)
地質災害監(jiān)測預警系統(tǒng)利用各種傳感器如位移傳感器、雨量計、視頻網絡監(jiān)測等專業(yè)設備，基于遙感技術RS、地理信息系統(tǒng)GIS及地質災害監(jiān)測技術，以一定范圍(區(qū)域)的滑坡、泥石流及崩塌等地質災變體為監(jiān)測對象，對其在時空域的變形破壞信息和災變誘發(fā)因素信息實施連續(xù)、實事、動態(tài)的監(jiān)測，及時獲取全面準確的數(shù)據(jù)。通過對變形因素、相關因素及誘因因素信息的相關分析處理，對災變體的穩(wěn)定狀態(tài)和變化趨勢做出判斷，同時揭示滑坡、泥石流、崩塌的空間分布規(guī)律，對未來可能發(fā)生災害的地段(點)做出預測，從而協(xié)助相關管理部門的地質災害業(yè)務工作能夠高效協(xié)調進行，從而預防地質災害發(fā)生，減少生命財產的損失。
系統(tǒng)架構
地質災害監(jiān)測預警系統(tǒng)由前端數(shù)據(jù)采集傳感器、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、地質災害預警監(jiān)測平臺等部分組成。
技術架構
監(jiān)測數(shù)據(jù)展示
監(jiān)測設備選型
監(jiān)測設備
監(jiān)測項目 | 監(jiān)測儀器 | 特點 |
地表沉降 | 無線傾角傳感器 | 精度高、性價比高 |
北斗GNSS | 全天候觀測、輸出三維坐標 | |
地表變形 | 微功耗地災監(jiān)測儀 | 傾角、方位角、軸面角，崩塌、滑坡、泥石流一機多用，免維護 |
降雨量 | 雨量計 | 不銹鋼翻斗式，安裝方便、體積小巧 |
土壤含水率 | 土壤水分傳感器 | 操作簡單、高精度高、寬量程、自動連續(xù)監(jiān)測 |
地下水位 | 滲壓計 | 精度高、長期穩(wěn)定性好 |
地表裂縫 | 裂縫傳感器 | 尺寸小、量程大、精度高、性能可靠 |
深部變形 | 柔性陣列測斜儀 | 可埋入、維護成本低 |
預警語音 | 預警廣播 | 實現(xiàn)遠程電話告警 |
周邊建筑 | 無線傾角傳感器 | 部署方便，精度高、靈敏度 |
視頻監(jiān)控 | 紅外網絡球機 | 200萬7寸23倍紅外，補光100m，偵等智能偵測聯(lián)動跟蹤 |
設備選取
根據(jù)地質災害的變化情況和發(fā)展規(guī)律，通過對隱患災體的地表變形、深部變形、滑坡推力、地下水位、降雨量、視頻監(jiān)控等進行監(jiān)測，對不同的隱患災體布設相關監(jiān)測傳感器，并將傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸至通用數(shù)據(jù)采集箱中進行初步的解算后，上傳云平臺進行遠程在線實時監(jiān)控，提前預測隱患危害。
設備參數(shù)
無線傾角傳感器
NB-IOT,4G可選；自帶太陽能充電系統(tǒng)，輸出傾角。
監(jiān)測項目 | 技術指標 |
數(shù)據(jù)信息 | 傳輸?shù)皆贫?/span> |
X,Y雙軸傾角 | 測量范圍±60°，精度0.005° |
分辨力 | 0.001° |
接收靈敏度 | -90~-67dBm |
零點溫度漂移 | ±0.001°/℃ |
平均無故障工作時間 | ≥90000 小時 |
供電 | 6000mAH鋰電池，也可外接專用充電器快速充電 |
通信卡 | LoRa/2G/4G全網通多種網絡通訊方式 |
通訊協(xié)議 | MQQT-V3.1.1 |
通訊功能 | Nano-SIM 小卡， 4G全網通，用戶可換卡 |
GNSS 地表位移監(jiān)測站/基準站
4G，GPRS可選；自帶太陽能充電系統(tǒng)。
監(jiān)測項目 | 技術指標 |
產品型號 | ZK-01（監(jiān)測站）、ZK-02（基站） |
傾斜測量精度 | 不低于0.01° |
靜態(tài)定位精度 | 平面：（2+1ppm）mm；高程：（3+1ppm）mm； |
RTK定位精度 | 平面：（20+1ppm）mm；高程：（30+1ppm）mm； |
衛(wèi)星通道數(shù) | 432通道 |
加速度測量精度 | 不低于0.01g |
衛(wèi)星觀測量 | GPS,BDS,GLONASS,GALILEO |
供電 | 太陽能供電，兼容大容量鋰電池（工作時長大于30天） |
通訊協(xié)議 | RS485 |
防護 | IP67 防雷擊，防電磁干擾，衛(wèi)星追蹤 |
微功耗多功能地災監(jiān)測儀
多種通訊方式智能切換；低功耗；集成傾角、軸面角、方位角、加速度。
監(jiān)測項目 | 技術指標 |
報警信息 | 集成聲光報警 |
X,Y,Z三軸傾角 | 測量范圍±90°，精度0.01° |
X,Y,Z三軸加速度 | 測量范圍±2000g，精度0.2mg |
軸面傾角 | 測量范圍±90°，精度0.01° |
方位角 | 0~360°量程，0.1°精度 |
定位信息 | 經度、緯度、高程，精度3m |
供電 | 性能鋰亞電池，可使用3年以上 |
通信卡 | LoRa/2G/4G全網通多種網絡通訊方式 |
通訊協(xié)議 | MQQT-V3.1.1 |
通訊功能 | Nano-SIM 小卡， 4G全網通，用戶可換卡 |
雨量計
雨量計 | 技術指標 |
量程 | 0.01mm～4mm/min（允許通過最大雨強8mm/min） |
分辨率 | 0.2mm |
測量精度 | ±3%FS |
信號接口 | 4-20mA |
供電電壓 | 12-24 V DC |
功率 | 0.6W |
工作溫度 | －10℃～50℃ |
重量 | 2.5kg |
接口類型 | 直接出線/5m電纜 |
土壤水分傳感器
土壤水分傳感器 | 技術指標 |
溫度量程 | -30～70℃ |
溫度分辨率 | 0.1℃ |
溫度測量精度 | ±0.2℃ |
濕度量程 | 0～100% |
濕度分辨率 | 0.1% |
濕度測量精度 | ±2% |
信號接口 | 4-20mA |
供電電壓 | 12～24V DC |
功率 | 0.3W |
工作溫度 | -40℃～80℃ |
防護等級 | IP67 |
重量 | 0.4kg |
接口類型 | 直接出線/2米電纜線 |
滲壓計
滲壓計 | 技術指標 |
量程 | 0.3MPa/0.6MPa/1MPa/2MPa/4MPa |
分辨率 | 0.001MPa |
測量精度 | 0.1% F.S |
信號接口 | 頻率 |
供電電壓 | 5 V DC |
工作溫度 | -40℃~70℃ |
防護等級 | IP68 |
接口類型 | 直接出線/電纜長度定制 |
溫度補償 | 是 |
裂縫計
裂縫計通過傳感器監(jiān)測到位移量變化，經過采集電路轉化為數(shù)字量，最終配套裂縫計采集儀進行數(shù)據(jù)傳輸。
裂縫計 | 技術指標 |
供電電源 | 15 - 28 V DC |
工作電流 | 電壓輸出型供電電流≤ 12 m A |
二線4 - 20 m A電流輸出型LVDT，供電電流4 - 20 m A | |
位移量程 | 10 mm、25 mm、50 mm、100 mm |
輸出信號 | 0 - 5 V（ 9 - 12 V DC供電電壓） |
0 - 10 V（ 15 - 28 V DC供電電壓） | |
4 - 20 m A（二線制， 15 - 28 V DC供電電壓） | |
RS 485 數(shù)字式輸出（ 9 - 12 V DC供電電壓） | |
線性誤差 | ± 0 . 5 ％ |
分辨率 | ≤ 0 . 1 μm（最高），數(shù)字式輸出是16 bit |
工作溫度 | － 25 ℃~＋ 85 ℃ |
溫度系數(shù) | 零點≤ 0 . 01 %/ ℃ |
靈敏度≤ 0 . 025 %/ ℃ |
拉繩裂縫計
拉繩裂縫計 | 技術指標 |
量程 | 10～10000mm（量程可選） |
重復精度 | 0.005% -0.01% |
線性精度 | 0 .0 5 % - 0 .0 8 % |
信號接口 | 標準輸出模擬信號，配專用模塊輸出RS485信號 |
供電電壓 | 24-48 V DC |
鋼絲繩 | 直徑0 .6 8 m m 繩內擁有1 3 2根鋼絲 |
工作溫度 | -40℃ ～ 70℃ |
防護等級 | IP65 |
產品壽命 | 500萬次極限全往復行程 |
接口類型 | 直接出線 |
溫度補償 | 是 |
柔性陣列測斜儀
4G全網通（向下兼容3G 2G）；形變軌跡實時回放。
監(jiān)測項目 | 技術指標 |
測量方向 | 3維度(X、Y、Z 三向) |
角度量程 | 0～360° |
角度分辨率 | 優(yōu)于±0.0003°(±1.08") (±0.000005rad) |
位移分辨率 | 優(yōu)于 0.005mm@500mm/節(jié) |
系統(tǒng)穩(wěn)定性 | 優(yōu)于±0.5mm(32m) |
測量精度 | ±0.002°(0.0006%F.S.) (0.02mm@500mm) |
抗扭轉校正精度 | 優(yōu)于±1° |
電氣功耗 | DC12V 3.2mA/節(jié)點 |
組裝方式 | 任意長度自由拼裝 |
分段長度 | 20 米、10 米、5 米、2 米、1 米、其它長度定制 |
衛(wèi)星接收機
衛(wèi)星接收機 | 技術參數(shù) |
信號跟蹤 | GPS：L1C/A、L2C BDS：B1、B2 |
精度指標 | 平面精度：±(2.5+0.5×10-6×D)mm 高程精度：±(5+0.5×10-6×D)mm |
信號跟蹤 | 冷啟動時間<50s；溫啟動時間<30s 熱啟動時間<15s；信號重捕獲<1s |
RTK初始化時間 | <10s |
物理性能 | 工作溫度：-40°C~+70°C 存儲溫度：-45°C~+80°C |
重量 | 1.3kg |
物理尺寸 | 237mm×53mm×134mm |
防護等級 | IP65 |
數(shù)據(jù)輸出 | RTCM3.2 MSM4 |
接口方式 | RJ45，RS232 |
GNSS天線接口 | 1/2 |
聲光報警器
聲光報警器 | 技術指標 |
報警聲音 | （100±3）dB@10cm |
報警方式 | 聲光報警 |
發(fā)光強度 | ≥2cd@10cm |
防爆等級 | Exd II CT6Gb |
供電電壓 | 12 V DC |
功率 | 0.6W |
工作溫度 | -40℃ ～ 70℃ |
防護等級 | IP65 |
接口類型 | 直接出線 |
紅外網絡球機
7寸200萬像素，支持區(qū)域入侵偵測越界偵測，進入區(qū)域偵測和離開區(qū)域偵等智能偵測。內置加熱玻璃，有效除霧。
紅外網絡球機 | 技術指標 |
通信方式 | 4G全網通 |
傳感器類型 | 1/2.8＂CMOS |
最低照度 | 彩色：0.005 Lux |
焦距 | 4.8 mm~110 mm，23倍光學變倍 |
紅外照射距離 | 100 m |
水平范圍 | 360° |
供電方式 | DC：12 V |
防護等級 | IP66 |
重量 | 2 kg |
系統(tǒng)特點
1. 開放式結構
具有良好的拓展性，方便后續(xù)系統(tǒng)可不斷的升級。
2. 時段化處理
系統(tǒng)可預置多個時段，將實時數(shù)據(jù)轉化為時段數(shù)據(jù)。
3. GIS模塊
以GIS技術為支撐，建立數(shù)據(jù)空間和屬性特征的拓撲關系，實現(xiàn)地圖查詢管理，界面友好，操作靈活簡單，功能組織條塊合理。
4. 可拓展性
系統(tǒng)總體結構設計上采用新的設計理念，增強了系統(tǒng)的靈活性、可升級性和均衡性。系統(tǒng)以模塊式結構為核心，軟件在基于數(shù)據(jù)庫的原則下納入分屏技術，適合未來發(fā)展的需求。
5. 靈活的硬件配置
用戶可以任意升級、更換被控硬件設備，而不需要更換軟件。
6. 抗干擾性
抗電磁干擾的能力強，保證系統(tǒng)在野外強電磁干擾的惡劣環(huán)境下能可靠運行
微信視頻號
抖音號