地災監(jiān)測預警系統(tǒng) PPT課件

1、大連環(huán)復生態(tài)技術有限公司 系統(tǒng)介紹 系統(tǒng)目標 通過安裝智能地質災害自動化監(jiān)測系統(tǒng)，并結合國家十一五科技支撐的傳感器技術，為地質區(qū)人民生產生活提供技術支持和預測預警數(shù)據(jù)，通過本項目的實施可以達到如下目的： （1） 為當?shù)氐娜嗣竦纳a生活提供真實數(shù)據(jù)，對地質災害提出預警,以便當?shù)夭块T有針對性的加強對地質災害安全隱患治理。 （2） 預警預報系統(tǒng)能為用戶組織搶險，疏散地質災害影響區(qū)域人群贏得時間，減少事故傷亡和財產損失。 （3） 自動化監(jiān)測系統(tǒng)操作簡單，數(shù)據(jù)及時有效，避免了傳統(tǒng)監(jiān)測手段的復雜操作。系統(tǒng)特點u 傳感器實時正確監(jiān)控數(shù)據(jù)，進行實時對比u 海量處理和存儲，圖像自動化采集和獲取，得到的數(shù)據(jù)和信息

2、進行加工，整理，分析。u 具備傳感器數(shù)據(jù)無信息的高級處理能力。u 基于GIS的智能多媒體數(shù)據(jù)分析處理能力u 建立地質災害預警管理中心，遠程監(jiān)控可能發(fā)生地質災害的地區(qū)，統(tǒng)一指揮。u 建立完善的地質災害監(jiān)測系統(tǒng)，將完整清晰的視頻監(jiān)控圖像送到監(jiān)控管理中心。u 建立快速安全的無線傳輸系統(tǒng)，保證傳感器數(shù)據(jù)的安全和完整，及時有效。u 真正實現(xiàn)預防為主的安全生產管理目標的系統(tǒng)平臺。,遼寧省地質災害監(jiān)測預警系統(tǒng),1,環(huán)形網(wǎng)絡,防火墻,民用衛(wèi)星,移動通訊,內部土壓力傳感器,內部位移傳感器,外部松移傳感器,滲 壓 計,高清攝像頭,承雨器,多點位移計,測斜儀,GPS,土體沉降,雨量監(jiān)測,可視化監(jiān)測,太陽能供電,省級

3、監(jiān)測控制中心,市縣監(jiān)測點,機柜防護系統(tǒng),短信預報,信號圖像傳輸,2,核心技術 1 三維GIS技術 三維GIS是許多應用領域對GIS的基本要求。三維GIS和二維的GIS相比，可以幫助人們更加準確真實的認識我們的客觀世界，隨著計算機技術的發(fā)展，硬件成本不斷地降低，以及我公司在研發(fā)上做出的巨大投入，一臺普通的PC服務器就可以輕松地進行真三維顯示和分析，以前的GIS大多提供了一些較為簡單的三維顯示和操作功能，但與真三維表示和分析還有很大的差距，現(xiàn)在，三維GIS可以支持真三維的矢量和柵格數(shù)據(jù)模型及以此為基礎的三維數(shù)據(jù)庫，解決了三維空間和分析問題。目前三維GIS將目標范圍內的地表特征三維模型形象化，并提供

4、斷面圖，目標定位圖和三維立體模型圖，在三維場景中可進行漫游，縮放，旋轉及飛行等操作。 移動監(jiān)測報警技術 通過移動通訊公司的無線網(wǎng)絡以及具有短信功能的SIM/UIM卡，運用我公司的自主軟件和SP多媒體網(wǎng)關接入GSM網(wǎng)實現(xiàn)全網(wǎng)短信收，便捷地實現(xiàn)手機短信進行報警，通知，傳達等各種事務，提供數(shù)據(jù)庫級和web Service交換接口，直接在數(shù)據(jù)庫級和Internet交換短信收發(fā)數(shù)據(jù)，并通過短信回復來進行情況處理的判斷。 2 數(shù)據(jù)傳輸技術 采用國際先進水平的CDMA無線傳輸技術，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承砸约皶r實性，達到完全自動的檢測連接丟失后的自動重新連接，有效地保證數(shù)據(jù)的完整性以及可靠性。 3 數(shù)字圖形

5、傳輸技術 4 多媒體接口控制技術,3,5遙感技術 系統(tǒng)方案設計 ：內部位移監(jiān)測 內部位移傳感器測斜儀埋入土體或巖體中，當土體或巖體發(fā)生滑動時，測斜儀能測出滑動的角度和位移。 二：表觀位移監(jiān)測 （1） 監(jiān)測部位：在滑坡體頂端按照規(guī)范布上監(jiān)測點。 （2） 監(jiān)測儀器：GPS 三：土體沉降監(jiān)測 v 多點位移計HC-1210 v 傳感器名稱：智能型多點位移計 v 傳感器用途：智能型多點位移計屬于巖土工程監(jiān)測設備或巖土工程測試儀器，是位移傳感器的一種；智能型多點位移計是由多支智能型位移計、安裝套座、加長桿、錨頭等組成。由安裝套座確定測點數(shù)量，如：3、4、5、7點;這類位移計主要用于測量巖土的分層變形。智能

6、型多點位移計應用于邊坡、隧道、洞石及各類地下工程中。 四：不均勻沉降監(jiān)測 五：雨量監(jiān)測 雨量監(jiān)測 承雨口直徑：200+0.60mm，刃口銳角4045； 分辨力：0.1mm； 六：可視化監(jiān)測 在滑移面，地質災害可能發(fā)生的重要位置，安置百萬像素高清攝像頭，通過現(xiàn)場實時拍攝傳輸至顯示屏上，能夠直觀地顯現(xiàn)地質災害危險面的情況。,4,軟件系統(tǒng)結構 主要功能 軟件系統(tǒng)主要功能包括 （1） 系統(tǒng)能實時顯示各種數(shù)據(jù)，如下圖所示 （2） 表觀位移監(jiān)測：系統(tǒng)能實進監(jiān)測體在一段時間內的沉降位移和水平位移。在模擬分析的基礎上，設定預警值，系統(tǒng)能自動預警，系統(tǒng)水平位移監(jiān)測精度達1mm，垂直位移監(jiān)測精度達3mm，系統(tǒng)能繪

7、制不同方向的位移，并統(tǒng)計任一時間內不同方向的位移總量；系統(tǒng)能保存查詢和數(shù)據(jù)和相關的圖形，如圖所示為位移傳感器日報表。 （3） 雨量監(jiān)測趨勢 （4）預警設置 監(jiān)測預報信息管理系統(tǒng) 1、工程基本信息輸入 1）周邊基礎地理信息 2）應急預案基本信息 3）監(jiān)測網(wǎng)基本信息 2、監(jiān)測信息輸入 監(jiān)測點基本信息 監(jiān)測點一般信息 監(jiān)測儀器基礎信息 監(jiān)測原理與方法 3、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析繪圖 1）針對不同的方法輸入并分析數(shù)據(jù) 2）針對不同方法的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析繪圖 4、監(jiān)測點預警預報 5、監(jiān)測點信息管理與查詢 按監(jiān)測點查詢 按時間段查詢 綜合條件（監(jiān)測點+時間段）查詢,5,危巖崩塌監(jiān)測預警,該項目主要對巖體裂縫進

8、行實時監(jiān)測，采用HC-1212振弦式測縫計及HC-B321無線靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 1、HC-1212測縫計 HC型振弦式測縫計以鋼弦作為傳感器元件，它以頻率傳輸訊號，不受導線長度限制，抗干擾能力強，不銹鋼結構，能在惡劣的環(huán)境中長期穩(wěn)定工作，精度分辨率高。用于監(jiān)測混凝土、巖土、土體和結構物表面裂縫的開合度。 HC型振弦式測縫計是將埋設一固定端的接桿連接一精密彈簧，而精密彈簧的另一端與振動鋼弦相連接，當接桿發(fā)生位移時，改變了精密彈簧和鋼弦的張力，相應地引起鋼弦的振動頻率的改變，這一頻率信號通過電纜傳輸?shù)阶x數(shù)現(xiàn)場的振弦頻率檢測儀，振弦頻率檢測儀便顯示出頻率數(shù)據(jù)或模數(shù)數(shù)據(jù)。 技術指標： 量程：100-

9、400mm 分辨率：0.01mm 溫度范圍：-2080 2、HC-B321無線靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),HC-B321無線靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),6,該系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢： 1）無線傳輸距離可達315公里（可擴大），采用CDMA/GPRS方式傳輸距離不受限制。 2）總線式連接大量減少現(xiàn)場連線，降低成本，操作時易于找錯和維護，工作時易于保護，便于施工。 3）可同時傳送1024個靜態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)。 4）可24小時持續(xù)測量和傳送數(shù)據(jù)。 5）多種供電方式：市電、鋰電池、太陽能（可連續(xù)不間斷使用）。 6）可實現(xiàn)多發(fā)一收。 該數(shù)據(jù)采集平臺的各項技術指標如下： 連接方式：串聯(lián)，電源遠程管理； 無線方式：GPRS/或者點對點

10、； 組網(wǎng)方式：50個節(jié)點組網(wǎng)； 顯示方式：TFT液晶顯示； 分 辨 率：640480 ； 傳輸距離：（GPRS）/點對點； 頻率測量范圍：600Hz4000Hz ； 自動平衡范圍:15000(應變計阻值的1.5%)； 分 辨 率：1； 供橋電壓：(DC):2.000V0.1%； 測量分辨率：0.1Hz； 溫度分辨率：0.1 ； 工作溫度：-2080 ； 通訊方式：RS485/RS232； 傳輸器類型：振弦式、電感調試頻式、電阻式。,8,監(jiān)測內容: 通過現(xiàn)場勘察，確定了4處危險程度高的危巖體進行監(jiān)測。 1#點危巖體位于陡崖頂部，大小約為343m，其后部存在裂縫，寬度約2cm左右，與穩(wěn)定巖體脫離，

11、前部朝路方向突出，處于半懸空狀態(tài)； 2#點危巖體位于陡崖之上的一傾斜臺階上，距離地面高約18m，大小約為30.50.5m，四周已被裂隙切割，僅靠底面與巖體連接力維持穩(wěn)定； 3#點危巖體鑲在穩(wěn)定巖體表面，大小約為60.66m，裂縫寬度約為4cm左右，陡崖已形成負傾角，僅局部與穩(wěn)定巖體相連，隨時有可能掉落； 4#點危巖體位于陡崖之上的一傾斜臺階上，距離地面高約18m，大小約21.52m，四周已被裂隙切割，僅底面與下部巖體連接。 系統(tǒng)組成示意圖：,9,近年來，我國地質災害發(fā)生頻繁。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

12、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。在西部地區(qū)，由于超量開發(fā)土地、草原、森林和水資源，加速了水土流失、土地沙化等災害的發(fā)展，崩塌、滑坡、泥石流等災害也隨之增多。根據(jù)中國地質環(huán)境監(jiān)測院地質災害調查監(jiān)測室的數(shù)據(jù)，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(shù)十億元，其造成的人員傷亡高達數(shù)百人。 因此，做好地質災害監(jiān)測和預警，特別是滑坡體的監(jiān)測和預警，對于有效減少直接經濟損失和人員傷亡顯得尤為重要。

13、根據(jù)以往發(fā)生地質災害事后的分析來看，地質災害的發(fā)育分布及其危害程度與地質環(huán)境背景條件(包括地形地貌、地質構造格局和新構造運動的強度與方式，巖土體工程地質類型、水文地質條件等)、氣象水文及植被條件，人類經濟工程活動及其強度等有著極為密切關系。 本案例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(shù)據(jù)采集傳輸接收系統(tǒng)，介紹了一套完整的監(jiān)測預警方案。 如下圖所示：,滑坡監(jiān)測預警,10,如上圖所示，通過在潛在滑坡體的適當位置布置專門的監(jiān)測儀器，用來監(jiān)測滑坡體的表面裂縫、深層位移、傾斜變形、地下水位以及環(huán)境降雨量，這些監(jiān)測儀器通過專門的數(shù)據(jù)采集裝置進行自動采集并記錄，再通過G

14、PRS或GSM無線傳輸方式將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程的中心數(shù)據(jù)接收站，遠程中心數(shù)據(jù)接收站只需要一臺臺式機或筆記本配合相應的通訊模塊，通過配套的數(shù)據(jù)采集軟件即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場采集、實時監(jiān)控、異常測值報警的目的，從而可遠程監(jiān)控該滑坡體的表面裂縫開合位移、深層變形和相應的變形速率，以及環(huán)境量變化等實時狀況，對動態(tài)監(jiān)控滑坡體變形發(fā)展以及預測可能的破壞規(guī)模都具有非常重要的意義。,監(jiān)測布點,11,對于潛在的地質災害點如可能的滑坡體或高邊坡，以其變形監(jiān)測為重點，即對監(jiān)測對象在表面布設2個表面位移測點，同時在兩個不同高程各布設一套內部變形儀器，共同監(jiān)測邊坡或滑坡體的位移變形或傾斜情況，實時監(jiān)測其穩(wěn)定情況。對處于高地下水區(qū)域的邊坡或滑坡體，可以增設一個地下水位觀測點?？紤]到降雨對地質災害的誘發(fā)作用，需要布置一個雨量觀測點。 （1）表面位移監(jiān)測 表面位移監(jiān)測儀器選擇依據(jù)測量范圍而定：當測量范圍在200mm以內時，建議采用普通裂縫計改制；測量范圍更大，建議采用大量程水平位移計改制。 （2）內部變形監(jiān)測 滑坡體或邊坡的內部變形觀測，依據(jù)其具體情況可采用垂直坡面鉆孔安裝多點位移計 或鉆孔安裝垂直測斜管配固定測斜儀。 （3）地下水監(jiān)測（如果需要的話） 邊坡或滑坡體處于高地下水區(qū)域，地下水