山体边坡、路基边坡、尾矿库边坡等区域长期受降雨、岩土蠕变、工程扰动等因素影响,岩土体存在缓慢形变的特征,这类形变发展到一定程度,会带来滑坡、垮塌等地质风险。传统人工巡检方式受天气、地形、通行条件制约,难以持续捕捉微小位移变化,边坡安全监测系统依托GNSS传感、无线传输、云平台管理等技术,能够对边坡表面位移状态持续采集记录,把边坡形变数据进行归集展示,当位移变化达到预设条件时触发预警提示,为边坡管护、风险研判提供数据支撑。
山东仁科测控技术有限公司
1.系统整体构成:边坡安全监测系统由GNSS位移监测站(基准站和测量站)以及环境监控云平台共同组成。GNSS位移监测站包含GNSS天线、GNSS天线罩、避雷针、太阳能电池板、主控制机箱、安装支架等部件,整套站点采用一体化集成思路,结构布局紧凑合理,整机功耗控制在较低水平,现场拆装、固定布设流程简单,便于在地形复杂、通行不便的边坡点位开展施工。天线罩可对接收单元形成防护,搭配避雷针结构,降低野外雷电环境对设备的影响,主控机箱集成数据采集、解算、传输相关模块,将感知、通信单元整合为一体,减少现场零散配件的管理压力。
2.定位与解算能力:边坡安全监测系统支持同时接收多系统、多频率卫星信号,多星座信号协同观测能够丰富观测数据源,缓解山区边坡植被遮挡、地形遮挡带来的卫星信号不足问题,提升观测连续性。系统搭载PPK载波相位事后差分定位技术,依靠基准站与测量站同步采集的原始观测数据开展联合解算,实现毫米级位移观测,适配地质灾害GNSS位移监测预警的精度要求,可以持续捕捉监测点位水平、竖向方向上细微的三维位移变化,记录边坡缓慢蠕变过程,为形变趋势分析提供基础观测数据。
3.数据传输与平台功能:边坡安全监测系统采用4G通信方式传输监测数据,无需现场开挖管沟布设有线线路,传输不受线缆长度约束,适合点位分散、距离较远的野外隐患点。边坡安全监测系统配套环境监控云平台承载整套系统的数据管理工作,管理人员登录平台之后,可以查看各测点实时位移数值、设备在线状态、供电状态等信息;平台支持历史数据查询、时序曲线展示,能够还原一段时间内边坡位移变化过程;当监测指标达到预设阈值时自动触发超限告警,同时支持数据共享,可向项目其他管理系统推送监测信息,大屏可视化功能能够集中展示全部监测点位状态,适合集中管控场景下的统一值守查看。
4.分级预警机制:边坡安全监测系统支持自主配置预警阈值,设置四级预警机制,分别以红、橙、黄、蓝标识不同预警层级,不同层级对应不同形变变化程度,标识区分清晰,便于管护人员快速识别风险等级,对照既定处置流程开展现场核查。预警逻辑可结合位移数值、位移变化速率两类条件组合设置,不只依靠瞬时数值触发提醒,兼顾短期突变和长期缓慢滑移两种形变特征,适配边坡不同的变形发展模式。
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5.供电方案:边坡安全监测系统搭载太阳能供电组件,搭配储能电池形成自持供电体系,可在无外接市电的野外边坡点位长期连续运行。电路内部具备电量监测功能,平台端可以同步查看站点电池电量状态,便于提前安排运维。供电回路带有防护设计,能够应对野外昼夜温差变化、阴雨寡照环境,在光照条件不足的时段依靠储能电池维持监测、传输功能持续运转,降低断电造成的数据中断风险。
6.现场调试操作:边坡安全监测系统可使用配套手机蓝牙配置软件完成设备参数设置、实时数据读取,调试人员抵达测点附近,通过蓝牙直连设备,就可以修改上报间隔、站点名称、预警阈值等参数,无需携带笔记本电脑或者专业调试外设,简化偏远点位的调试、复核工作流程。在设备检修后,也可以通过蓝牙快速确认测点在线与观测状态,提升现场作业效率。
7.应用场景:边坡安全监测系统适用于公路铁路沿线高陡边坡、矿山排土场与露天采场边坡、水库库区边坡、尾矿库、地质灾害隐患点等野外边坡监测场景,也可用于路基、挡墙等岩土构筑物的表面位移常态化观测。
8.安装与维护优势:边坡安全监测系统整套站点采用标准化支架固定,基座适配混凝土观测墩安装;设备采用模块化设计,天线、供电组件、主控单元相互独立,后期部件检修更换流程清晰,故障排查定位便捷。平台支持点位分组管理,项目扩容时,新增的GNSS监测站可直接接入同一套云平台,不用重新搭建管理体系,便于分批次完成隐患点监测布设。
9.售后支持:山东仁科提供常规技术支持服务,可响应设备调试、故障排查等相关需求。
边坡安全监测系统以GNSS表面位移监测为核心,融合无线传输、太阳能自持供电、云端数据管理、分级预警等多项功能,偏向野外分散式隐患点的自动化监测,适合点位分散、市电接入困难,需要远程集中管理的边坡监测项目。
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