边坡位移自动化监测解决方案

边坡位移自动化监测报价编制单位：上海岩联工程技术有限公司编制时间：2018年6月深层水平位移监测1、固定式测斜仪的用途固定式测斜仪是一种高精度传感器，广泛适用于测量土石坝、面板坝、边坡、路基、基坑、岩体滑坡等结构物的水平或垂直位移、垂直沉降及滑坡，该仪器配合测斜管可反复使用，并可方便实现倾斜测量的自动化。

2、结构组成固定式测斜仪由安装卡板、数据电缆、连接杆、测杆、导向轮等组成。

3、工作原理测斜仪是通过测量测斜管轴线与铅垂线之间夹角变化量（r），来计算水平位移的工程监测仪器。

通常情况下，由多支固定式测斜仪串联装在测斜管内，通过装在每个高程上的倾斜传感器，测量出被测结构物的倾斜角度，以此将结构物的变形曲线描述出来。

4、技术参数表：（除非特别注明，以下均为室温（25℃）环境下的典型值。

）项目测试条件最小值典型值最大值单位工作参数电源电压直流8 24 30静态工作电流VCC=8.00V 25 30 mA 工作温度-40 +85 ℃性能参数测试范围双轴±15 度分辨力0.001 度准确度-12°~ +12°±0.02 度-15°~ +15°±0.05 ±0.1 度重复性±0.003 度零点温度漂移(3-40~+85 ℃±0.002 度/℃灵敏度温度漂移-40~+85 ℃±0.013 %/℃其他参数防水等级探头水深 100米IP685、产品特点轻便、操作简单、智能化高；全固态，不易损坏，日常维护简单；高分辨率、便携式、宽量程，性能稳定；可以和电脑通讯，把测量数据转存到电脑上进行分析。

6、安装示意图7、安装主要尺寸8、安装方法8.1测斜管的安装先将测斜管装上管底盖，用螺丝或胶固定。

测斜管与测斜管之间用管接头连接，测斜管与管接头之间必须用螺丝固定后涂胶填缝密封。

测斜管在安装中应注意导槽的方向，导槽方向必须与设计要求的方向一致。

安装时将装好接头的测斜管依次逐节放入钻孔中，直至连接到设计深度的孔底。

当确认测斜管安装完好后既可进行回填，回填一般用膨润土球或原土沙。

回填时每填至3～5 米时要进行一次注水，注水是为了使膨润土球或原土沙遇水后与孔壁结合的牢固，以此方法直至孔口。

露在地表上的测斜管应注意做好保护，盖上管盖防止物体落入。

测斜管地表管口段应浇注混凝土，做成混凝土墩台以保护管口及其转角的稳定性。

墩台上应设置测绘标点。

安装完成后的测斜管应先用模拟测斜仪试放，试放时测斜管互成180度的两个导向槽都应从下到上试放到，保证模拟测斜仪在测斜管导槽内能从上到下或从下到上都很平稳顺畅通过，以此作为测斜管安装完好的标志。

8.2仪器的安装在安装前，须对测斜管进行测量，最好用活动测斜仪进行测量，这即可探一下测斜管安装的好坏，同时可绘制出测斜管的管形图，以使传感器就位后测值不至于超过其满量程限度。

在安装前还要检查孔口架是否就位固定好，以及测管是否做好十字导槽的“A+”轴向和“A-”轴向的永久标记。

固定测斜仪从生产厂家出厂时是散件包装的，首先应检查测斜仪的导向轮是否转动灵活，扭簧是否有力。

检查传感器部件是否工作正常(以铅垂线为基准倾向高端导向轮一侧读数增大，倾向另一侧读数减小 )，按设计高程截取连接连接杆并将固定测斜仪用钢丝绳首尾相连，确认完好后以备安装。

如在测孔内只安装一套仪器，只要把固定测斜仪头部与钢丝绳连接即可。

在安装时要根据被测体需要观测的偏移方向，先将传感器和轮架导轮的正方向(高轮方向)对准测斜管的“A+” 轴向的导槽内，缓缓滑入测管内，理顺仪器电缆，每放一段深度用自锁扎带把电缆同吊装钢丝绳缠在一起，不要扎在固定测斜仪的部件上。

当放到设计高程后把最后吊装钢丝绳固定在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧，将电缆按设计走向埋设。

串联安装两套以上固定测斜仪时安装方法基本相同，固定测斜仪是用钢丝绳首尾相连, 组装时应按施工图纸要求的数量装成一个个测量单元，检查确认完好后以备吊装。

吊装是按一个个测量单元的顺序放入测斜管内，每个测量单元之间的连接用连接杆连接，连接一定要牢靠，各个测量单元的所有导向轮方向必须一致。

需要注意的是每套固定测斜仪要按顺序作好编号记录，逐个装入时电缆要逐个理顺一起用自锁扎带同钢丝绳缠在一起，所有电缆要松弛不能拉紧,将最后的连接杆缚在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧。

下放完成后应核查仪器高程是否准确，并拉动吊装连接杆用读数仪检查传感器的工作是否正常，随后记录稳定的初始读数。

如发现问题可取出仪器重新安装。

最后孔口应设保护设施。

观测电缆按规定走向固定埋设。

9、注意事项●电缆折弯半径要大于30mm；●传感器不宜长时间处于-20度以下工作环境中；●导轮不能承受过大的轴向力；●导轮轴承和弹簧属于易耗部件，测量后应冲洗干净；●传感器连接头不能自行拆装，需要联系厂家咨询；●使用时轻拿轻放，避免撞击；●运输过程避免强酸碱盐，以免腐蚀；●电缆使用时避开尖锐物品，避免损伤；●更换弹簧需要将销钉敲出，更换轮架要将中心转轴旋出。

10、常见故障排除●测量过程中，若出现位移量无变化，请检查传感器连接器是否连接正常，SIM卡是否续费。

●传感器使用中出现测量不准确，请确认导轮和弹簧是否出现松动，是否需要更换。

表面位移监测1、系统结构组成与功能整个监测系统可分为：GNSS数据采集单元（也叫传感器系统，包含设备的安装平台、物理防护、供电及避雷子系统）、数据通讯单元、数据处理与控制单元，以上各个部分为一个有机的整体。

1.1 GNSS变形监测硬件部分的结构和功能1）传感器系统：传感器系统即GNSS监测单元，目的是利用GNSS技术来反应被监测物体的实时三维变化情况。

2）数据通讯子系统：GNSS天线到GNSS主机由同轴电缆通讯；GNSS主机及其它传感器与控制中心通讯采用有线或无线的通讯方式。

3）数据处理和控制系统：包含数据自动化采集模块、精密解算模块、数据库管理模块、数据分析预警发布模块。

实现自动接收并处理工作站系统采集的数据，并对原始数据和处理后数据进行显示和在线评估及预警。

4）避雷系统：主要作用是为了保护设备的安全，避免雷电造成的经济损失和人员伤亡。

分为防直击雷和防感应雷两个部分，防直击雷主要是运用避雷针防感应雷主要是使用浪涌保护器。

5）预警系统：该单元主要指软件单元解算的数据超过某一现值，或者监控系统发生突变时以短信的方式或者在监控服务器上显示出预警信息。

1.2 GNSS变形监测软件部分的结构和功能1）数据采集工作站软件：完成数据采集、传输和本地存储的工作；2）数据处理服务器软件：完成数据接收、控制、数据处理、数据显示、数据评估及预警等工作；3）数据存储：完成数据存储和管理工作，以供以后对监测点进行更精确的分析。

信号调理固定布置传感器GNSS 接收机、GNSS 大地测量型天线数字信号处理数据采样数据本地存储数据通讯采样控制系统自检参数配置数据采集工作站（DAU ）数据通讯数据处理数据显示数据评估及预警数据存储◆ 原始数据存储 ◆ 处理后数据存储 ◆ 预警信息存储◆ 时间信息与储油深度信息存储◆ 健康状态信息存储数据处理服务器（DPC ）华测GPS 监测系统软件总体数据流程图普通数据流控制信号数据流2、GNSS 监测适用范围GNSS 自动化变形监测系统适用于边坡体地表的三维位移监测，尤其适合于地形条件复杂、起伏大的边坡监测，在矿区地表沉降观测、采场或排土场边坡滑坡监测、大坝位移监测、地质滑坡监测、大桥结构健康检测广泛应用并取得很好的效益。

随着GNSS 接收机发展很快，GNSS 定位精度可达毫米级。

3、技术应用案例类别桥梁监测大坝监测滑坡监测 沉降监测 1东海大桥贵州翁福磷矿尾矿坝重庆开县巨坪滑坡点河北西郝庄铁矿2 润扬大桥云浮云硫集团尾矿坝湖北省秭归县陈家湾滑坡点3 阳逻长江大桥河南中铝尾矿坝贵州省大方县县城滑坡点4 上海长江隧桥河南丰鹤发电场灰渣库坝陕西省略阳县阳山滑坡点5 上海闵浦大桥辽宁弓长岭尾矿坝内蒙古黑岱沟露天煤矿排土场6 山东海湾大桥拉西瓦水电大坝7 宁波五路四桥8 贵州坝凌河大桥9 沪蓉西大桥4、该系统的主要优点①该系统是全自动化监测系统，节省大量的人力、财力和物力；②不受气候条件的限制，能在大风、大雾、暴风雨等恶劣天气条件下全天候进行工作；③监测点和参考点之间无需通视；④能够直接测定监测点的三维坐标值；⑤自动化程度高，能够进行实时动态监测；⑥不同监测点可以进行同步测量；⑦避免人工读数和记录引起的人为误差；⑧每天可进行24小时连续监测；⑨可以准确记录失事事件时间，使之与外部因素相关联，比如降雨、地震、人工建造活动；⑩连续监测能快速检测到临界变化，能在事态恶化之前采取处理措施；自动化监测系统可以按程序步骤监测限定阀值、变化速率，从而能在超出预定极限值时自动报警；11通过该系统的子模块------视频监控系统可以实时的观测边坡区域的现实场景，能够在该区域出现突变时第一时间掌握现场情况，为决策者制定决策提供可靠的依据以便及时采取相关救援或者其他措施；5、基本功能和指标1)可对GNSS原始数据进行实时差分处理，数据更新率可达1Hz、5Hz、10Hz、20Hz；2)可根据系统参数设置，对不同的监测站的实时差分结果进行Kalman滤波，达到不同的动态要求和精度要求；3)最多可同时处理多个基站和32个监测站的数据；4)输入接口协议：RS232、CAN、TCP/IP；5)输出接口协议：TCP/IP；6)实时显示基线的变化情况，点位的移动情况等，软件包括如下视图：实时数据视图、实时网图、趋势图、卫星视图、三维视图、数据管理；7)原始数据、解算结果的自动保存功能，可根据用户需求进行设置；8)对监测站、基站接收机的远程设置功能，软件上有各个GNSS接收机的独立监控模块，可以向GNSS接收机发送用户更改参数的命令（如采样间隔、高度截止角等）；9)系统完备性监测功能，可对整个系统的健康状况进行监测，包括软件和硬件，比如，一旦某个监测站出现死机现象，软件马上会通过数据信号触发的方式实现接收机自动重启；10)每个监控站的监控范围可根据用户设置，相应的精度可从1毫米到1厘米(根据解算时段的长短)；11)回放功能。

回放功能分为两个层次：原始数据层，软件记录原始数据后，可以任意截取其中部分数据，并根据原始数据重新解算并回放的功能；历史状态层，即根据所选择的时段，对系统的实际工作状态进行回放；12)实时的数据采集的延迟不大于1秒；13)可以调整各个监测站的位置更新率；14)GNSS定位数据坐标；精度（水平和垂直）；PDOP值；使用卫星颗数；解类型。

卫星数据卫星颗数；每颗卫星的坐标；每颗卫星的信噪比；每颗卫星的仰角；基线解信息基线向量；基线误差（中误差和相对误差）；比率值；协方差阵。