地災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng) PPT課件

1、大連環(huán)復(fù)生態(tài)技術(shù)有限公司 系統(tǒng)介紹 系統(tǒng)目標(biāo) 通過安裝智能地質(zhì)災(zāi)害自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并結(jié)合國(guó)家十一五科技支撐的傳感器技術(shù)，為地質(zhì)區(qū)人民生產(chǎn)生活提供技術(shù)支持和預(yù)測(cè)預(yù)警數(shù)據(jù)，通過本項(xiàng)目的實(shí)施可以達(dá)到如下目的： （1） 為當(dāng)?shù)氐娜嗣竦纳a(chǎn)生活提供真實(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害提出預(yù)警,以便當(dāng)?shù)夭块T有針對(duì)性的加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害安全隱患治理。 （2） 預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)能為用戶組織搶險(xiǎn)，疏散地質(zhì)災(zāi)害影響區(qū)域人群贏得時(shí)間，減少事故傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。 （3） 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)及時(shí)有效，避免了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段的復(fù)雜操作。系統(tǒng)特點(diǎn)u 傳感器實(shí)時(shí)正確監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比u 海量處理和存儲(chǔ)，圖像自動(dòng)化采集和獲取，得到的數(shù)據(jù)和信息

2、進(jìn)行加工，整理，分析。u 具備傳感器數(shù)據(jù)無(wú)信息的高級(jí)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(zhì)災(zāi)害預(yù)警管理中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地區(qū)，統(tǒng)一指揮。u 建立完善的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)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(wú)線傳輸系統(tǒng)，保證傳感器數(shù)據(jù)的安全和完整，及時(shí)有效。u 真正實(shí)現(xiàn)預(yù)防為主的安全生產(chǎn)管理目標(biāo)的系統(tǒng)平臺(tái)。,遼寧省地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),1,環(huán)形網(wǎng)絡(luò),防火墻,民用衛(wèi)星,移動(dòng)通訊,內(nèi)部土壓力傳感器,內(nèi)部位移傳感器,外部松移傳感器,滲 壓 計(jì),高清攝像頭,承雨器,多點(diǎn)位移計(jì),測(cè)斜儀,GPS,土體沉降,雨量監(jiān)測(cè),可視化監(jiān)測(cè),太陽(yáng)能供電,省級(jí)

3、監(jiān)測(cè)控制中心,市縣監(jiān)測(cè)點(diǎn),機(jī)柜防護(hù)系統(tǒng),短信預(yù)報(bào),信號(hào)圖像傳輸,2,核心技術(shù) 1 三維GIS技術(shù) 三維GIS是許多應(yīng)用領(lǐng)域?qū)IS的基本要求。三維GIS和二維的GIS相比，可以幫助人們更加準(zhǔn)確真實(shí)的認(rèn)識(shí)我們的客觀世界，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)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(tái)普通的PC服務(wù)器就可以輕松地進(jìn)行真三維顯示和分析，以前的GIS大多提供了一些較為簡(jiǎn)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(chǔ)的三維數(shù)據(jù)庫(kù)，解決了三維空間和分析問題。目前三維GIS將目標(biāo)范圍內(nèi)的地表特征三維模型形象化，并提供

4、斷面圖，目標(biāo)定位圖和三維立體模型圖，在三維場(chǎng)景中可進(jìn)行漫游，縮放，旋轉(zhuǎn)及飛行等操作。 移動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警技術(shù) 通過移動(dòng)通訊公司的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)以及具有短信功能的SIM/UIM卡，運(yùn)用我公司的自主軟件和SP多媒體網(wǎng)關(guān)接入GSM網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)短信收，便捷地實(shí)現(xiàn)手機(jī)短信進(jìn)行報(bào)警，通知，傳達(dá)等各種事務(wù)，提供數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)和web Service交換接口，直接在數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)和Internet交換短信收發(fā)數(shù)據(jù)，并通過短信回復(fù)來(lái)進(jìn)行情況處理的判斷。 2 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù) 采用國(guó)際先進(jìn)水平的CDMA無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承砸约皶r(shí)實(shí)性，達(dá)到完全自動(dòng)的檢測(cè)連接丟失后的自動(dòng)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(shù) 4 多媒體接口控制技術(shù),3,5遙感技術(shù) 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ：內(nèi)部位移監(jiān)測(cè) 內(nèi)部位移傳感器測(cè)斜儀埋入土體或巖體中，當(dāng)土體或巖體發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，測(cè)斜儀能測(cè)出滑動(dòng)的角度和位移。 二：表觀位移監(jiān)測(cè) （1） 監(jiān)測(cè)部位：在滑坡體頂端按照規(guī)范布上監(jiān)測(cè)點(diǎn)。 （2） 監(jiān)測(cè)儀器：GPS 三：土體沉降監(jiān)測(cè) v 多點(diǎn)位移計(jì)HC-1210 v 傳感器名稱：智能型多點(diǎn)位移計(jì) v 傳感器用途：智能型多點(diǎn)位移計(jì)屬于巖土工程監(jiān)測(cè)設(shè)備或巖土工程測(cè)試儀器，是位移傳感器的一種；智能型多點(diǎn)位移計(jì)是由多支智能型位移計(jì)、安裝套座、加長(zhǎng)桿、錨頭等組成。由安裝套座確定測(cè)點(diǎn)數(shù)量，如：3、4、5、7點(diǎn);這類位移計(jì)主要用于測(cè)量巖土的分層變形。智能

6、型多點(diǎn)位移計(jì)應(yīng)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(cè) 五：雨量監(jiān)測(cè) 雨量監(jiān)測(cè) 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(cè) 在滑移面，地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的重要位置，安置百萬(wàn)像素高清攝像頭，通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)拍攝傳輸至顯示屏上，能夠直觀地顯現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)面的情況。,4,軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 主要功能 軟件系統(tǒng)主要功能包括 （1） 系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示各種數(shù)據(jù)，如下圖所示 （2） 表觀位移監(jiān)測(cè)：系統(tǒng)能實(shí)進(jìn)監(jiān)測(cè)體在一段時(shí)間內(nèi)的沉降位移和水平位移。在模擬分析的基礎(chǔ)上，設(shè)定預(yù)警值，系統(tǒng)能自動(dòng)預(yù)警，系統(tǒng)水平位移監(jiān)測(cè)精度達(dá)1mm，垂直位移監(jiān)測(cè)精度達(dá)3mm，系統(tǒng)能繪

7、制不同方向的位移，并統(tǒng)計(jì)任一時(shí)間內(nèi)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(guān)的圖形，如圖所示為位移傳感器日?qǐng)?bào)表。 （3） 雨量監(jiān)測(cè)趨勢(shì) （4）預(yù)警設(shè)置 監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)信息管理系統(tǒng) 1、工程基本信息輸入 1）周邊基礎(chǔ)地理信息 2）應(yīng)急預(yù)案基本信息 3）監(jiān)測(cè)網(wǎng)基本信息 2、監(jiān)測(cè)信息輸入 監(jiān)測(cè)點(diǎn)基本信息 監(jiān)測(cè)點(diǎn)一般信息 監(jiān)測(cè)儀器基礎(chǔ)信息 監(jiān)測(cè)原理與方法 3、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析繪圖 1）針對(duì)不同的方法輸入并分析數(shù)據(jù) 2）針對(duì)不同方法的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析繪圖 4、監(jiān)測(cè)點(diǎn)預(yù)警預(yù)報(bào) 5、監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息管理與查詢 按監(jiān)測(cè)點(diǎn)查詢 按時(shí)間段查詢 綜合條件（監(jiān)測(cè)點(diǎn)+時(shí)間段）查詢,5,危巖崩塌監(jiān)測(cè)預(yù)警,該項(xiàng)目主要對(duì)巖體裂縫進(jìn)

8、行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用HC-1212振弦式測(cè)縫計(jì)及HC-B321無(wú)線靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 1、HC-1212測(cè)縫計(jì) HC型振弦式測(cè)縫計(jì)以鋼弦作為傳感器元件，它以頻率傳輸訊號(hào)，不受導(dǎo)線長(zhǎng)度限制，抗干擾能力強(qiáng)，不銹鋼結(jié)構(gòu)，能在惡劣的環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，精度分辨率高。用于監(jiān)測(cè)混凝土、巖土、土體和結(jié)構(gòu)物表面裂縫的開合度。 HC型振弦式測(cè)縫計(jì)是將埋設(shè)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(dòng)鋼弦相連接，當(dāng)接桿發(fā)生位移時(shí)，改變了精密彈簧和鋼弦的張力，相應(yīng)地引起鋼弦的振動(dòng)頻率的改變，這一頻率信號(hào)通過電纜傳輸?shù)阶x數(shù)現(xiàn)場(chǎng)的振弦頻率檢測(cè)儀，振弦頻率檢測(cè)儀便顯示出頻率數(shù)據(jù)或模數(shù)數(shù)據(jù)。 技術(shù)指標(biāo)： 量程：100-

9、400mm 分辨率：0.01mm 溫度范圍：-2080 2、HC-B321無(wú)線靜態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),HC-B321無(wú)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(shì)： 1）無(wú)線傳輸距離可達(dá)315公里（可擴(kuò)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(chǎng)連線，降低成本，操作時(shí)易于找錯(cuò)和維護(hù)，工作時(shí)易于保護(hù)，便于施工。 3）可同時(shí)傳送1024個(gè)靜態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)。 4）可24小時(shí)持續(xù)測(cè)量和傳送數(shù)據(jù)。 5）多種供電方式：市電、鋰電池、太陽(yáng)能（可連續(xù)不間斷使用）。 6）可實(shí)現(xiàn)多發(fā)一收。 該數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下： 連接方式：串聯(lián)，電源遠(yuǎn)程管理； 無(wú)線方式：GPRS/或者點(diǎn)對(duì)點(diǎn)

10、； 組網(wǎng)方式：50個(gè)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)； 顯示方式：TFT液晶顯示； 分 辨 率：640480 ； 傳輸距離：（GPRS）/點(diǎn)對(duì)點(diǎn)； 頻率測(cè)量范圍：600Hz4000Hz ； 自動(dòng)平衡范圍:15000(應(yīng)變計(jì)阻值的1.5%)； 分 辨 率：1； 供橋電壓：(DC):2.000V0.1%； 測(cè)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(diào)試頻式、電阻式。,8,監(jiān)測(cè)內(nèi)容: 通過現(xiàn)場(chǎng)勘察，確定了4處危險(xiǎn)程度高的危巖體進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 1#點(diǎn)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(diǎn)危巖體位于陡崖之上的一傾斜臺(tái)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(diǎn)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(fù)傾角，僅局部與穩(wěn)定巖體相連，隨時(shí)有可能掉落； 4#點(diǎn)危巖體位于陡崖之上的一傾斜臺(tái)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(lái)，我國(guó)地質(zhì)災(zāi)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(chǎn)資源(包括油氣資源)，導(dǎo)致地下水資源平衡條件破壞和巖土構(gòu)造應(yīng)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(zāi)害等地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害的發(fā)展，崩塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害也隨之增多。根據(jù)中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查監(jiān)測(cè)室的數(shù)據(jù)，2006年發(fā)生地質(zhì)災(zāi)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(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億元，其造成的人員傷亡高達(dá)數(shù)百人。 因此，做好地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)和預(yù)警，特別是滑坡體的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，對(duì)于有效減少直接經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡顯得尤為重要。

13、根據(jù)以往發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害事后的分析來(lái)看，地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育分布及其危害程度與地質(zhì)環(huán)境背景條件(包括地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造格局和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度與方式，巖土體工程地質(zhì)類型、水文地質(zhì)條件等)、氣象水文及植被條件，人類經(jīng)濟(jì)工程活動(dòng)及其強(qiáng)度等有著極為密切關(guān)系。 本案例通過對(duì)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(cè)，配合無(wú)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(cè)預(yù)警方案。 如下圖所示：,滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警,10,如上圖所示，通過在潛在滑坡體的適當(dāng)位置布置專門的監(jiān)測(cè)儀器，用來(lái)監(jiān)測(cè)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(cè)儀器通過專門的數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行自動(dòng)采集并記錄，再通過G

14、PRS或GSM無(wú)線傳輸方式將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程的中心數(shù)據(jù)接收站，遠(yuǎn)程中心數(shù)據(jù)接收站只需要一臺(tái)臺(tái)式機(jī)或筆記本配合相應(yīng)的通訊模塊，通過配套的數(shù)據(jù)采集軟件即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)控、異常測(cè)值報(bào)警的目的，從而可遠(yuǎn)程監(jiān)控該滑坡體的表面裂縫開合位移、深層變形和相應(yīng)的變形速率，以及環(huán)境量變化等實(shí)時(shí)狀況，對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)控滑坡體變形發(fā)展以及預(yù)測(cè)可能的破壞規(guī)模都具有非常重要的意義。,監(jiān)測(cè)布點(diǎn),11,對(duì)于潛在的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)如可能的滑坡體或高邊坡，以其變形監(jiān)測(cè)為重點(diǎn)，即對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象在表面布設(shè)2個(gè)表面位移測(cè)點(diǎn)，同時(shí)在兩個(gè)不同高程各布設(shè)一套內(nèi)部變形儀器，共同監(jiān)測(cè)邊坡或滑坡體的位移變形或傾斜情況，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其穩(wěn)定情況。對(duì)處于高地下水區(qū)域的邊坡或滑坡體，可以增設(shè)一個(gè)地下水位觀測(cè)點(diǎn)?？紤]到降雨對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的誘發(fā)作用，需要布置一個(gè)雨量觀測(cè)點(diǎn)。 （1）表面位移監(jiān)測(cè) 表面位移監(jiān)測(cè)儀器選擇依據(jù)測(cè)量范圍而定：當(dāng)測(cè)量范圍在200mm以內(nèi)時(shí)，建議采用普通裂縫計(jì)改制；測(cè)量范圍更大，建議采用大量程水平位移計(jì)改制。 （2）內(nèi)部變形監(jiān)測(cè) 滑坡體或邊坡的內(nèi)部變形觀測(cè)，依據(jù)其具體情況可采用垂直坡面鉆孔安裝多點(diǎn)位移計(jì) 或鉆孔安裝垂直測(cè)斜管配固定測(cè)斜儀。 （3）地下水監(jiān)測(cè)（如果需要的話） 邊坡或滑坡體處于高地下水區(qū)域，地下水