土石流遠程監測系統

土石流遠程監測系統是研究土石流形成機理、數學模型的基礎,也是解決土石流預警問題的先行手段。

基本介紹

  • 中文名:土石流遠程監測系統
  • 通信平台::GSM/GPRS;
  • 傳輸速率::1200~9600bps;
  • 存儲容量::128K
總體簡介,預警技術,無線監測預警系統,

總體簡介

我國是世界上地質災害最為嚴重的國家之一,災害種類多、分布地域廣、發生頻率高、造成損失大。進入2010年以來,變化莫測的局地強降雨和強熱帶風暴導致的暴雨,使地質災害的突發性越來越強、監測預警的難度越來越大。特別是西部山區降雨量比去年平均偏高10% —20%。遭遇大旱的廣西、雲南等西南地區,持續乾旱造成岩土體鬆散開裂,山體緊固性發生變化,一旦遭遇強降雨,發 生突發崩塌、滑坡、土石流等地質災害的機率將會明顯增加。在西北地區,近些年連續遭受低溫雨雪和暴雪冰凍天氣,隨著氣溫快速回升,冰雪融化、凍脹等引發的 地質災害不斷增多,黃土地區受長期乾旱等影響,且切坡建房和亂挖窯洞現象具有一定的普遍性,隨著雨水增多,將不可避免地出現點多、面廣的黃土崩塌災害。
過去,地質災害主要發生在汛期,但是隨著全球氣候變化,災情已從汛期擴展到全年各個時段。2008年11月雲南楚雄發生群發性土石流、2009年 11月山西中陽和2010年3月陝西榆林發生黃土崩塌事件,這都發生在汛期以外。地質災害防治不應僅僅局限於汛期,也不應僅僅局限於多雨濕潤地區。
地質工作滯後,工程建設引發的人員傷亡也在不斷增多。特別是,由於施工駐地等臨時設施選址不當,監測防範意識不夠強,引發了地質災害和人員傷亡。
據國土資源部有關部門分析,今年5月份,全國3389起地質災害中,自然因素引發的有3229起,占總數的95%;人為因素引發的有160起,占總 數的5%。自然因素主要為降雨和重力作用等;人為因素主要為切坡建房、修路、採礦和開採地下水等。而災害類型以滑坡為主,災害等級以小型為主。滑坡共發生 2444起,占總數的72%。

預警技術

為了預防地災害,儘可能降低地災對廣大人民民眾的生命財產威脅,國土資源部和相關部門相繼採取了多項措施,健全群防群測體系;到目前為止,全國共安裝了10萬餘套裂縫報警器和滑坡預警伸縮儀,監測效率和預警水平明顯提高;全國共有30 個省區市,260個地級氣象局聯合當地國土資源部門開展業務,各地國土資源和氣象部門通過電視、廣播、手機簡訊等多種渠道發布地質災害預報預警信息。據國 土資源部統計,2009年,全國共成功避讓地質災害209起,避免人員傷亡14330人,避免直接經濟損失1.6億元。與2004—2008年全國平均數 相比,死亡失蹤人數和直接經濟損失分別下降了31%和41.5%。三峽庫區已連續6年實現地質災害人員零傷亡。而今年1—5月全國共成功避讓地質災害 157起,避免人員傷亡3825人。
但是,隨著全球氣候變化異常,我國的極端氣候事件發生頻率越來越高,給地質災害防治工作帶來了新巨大的挑戰,也對地質災害防治工作常態化提出了要求。6月份我國各地進入 主汛期。根據地質災害多年發生規律,6月份也是地質災害的高發期。國土資源部預測,總體上地質災害發生的頻次和危害程度可能較5月份偏重或基本相當。全國 10萬多處地質災害隱患點,隨時都有發生災害的可能。
現在查明的地質災害隱患點都已經初步建立群防群測網路,得到有效控制,一般不會出現問題。但是每年發生的地質災害大多發生在圈定的地質災害點以外,由於不少地質災害點多分布於偏遠農村和山區,地質災害監測、預警和人員轉移的工作難度很大。
現有地災監測報警技術措施的弊端
可以看到,國土資源部聯合相關部門,通過切實落實開展這些地災預測預警措施,取得了地質災害防治工作的巨大進展和成功,避免了大量的地質災害對人民生命財產的造成的威脅和損失。但是,現有的這些傳統監測方式,隨著地質災害發展形勢的嚴峻,越來越多的弊端暴露出來,
例如
1人力占用極其嚴重,維護成本高
2讀數一致性和可靠度不夠高,實時性較差
3 分布於偏遠農村和山區,地質災害監測、預警和人員轉移的工作難度很大
4 監測分布廣,不便於統一監測管理
很顯然,如果不能儘快解決這些弊端,將對我國未來的地質災害防治工作形成極大考驗,人民生命財產安全將持續受到不斷的威脅。
高效 精確 經濟 易管理的地災預警新手段:
多項新技術套用下,基於網路的高精度無線新型地災預警預測分析系統
有效的徹底的解決現有的地質災害的弊端,獲得更高的預報可靠性,大量降低監測成本,運用新一代技術的的災害預測預警系統應運而生。

無線監測預警系統

系統概述
危岩體無線監測系統是一款利用無線通信網路,基於高精度數據採集平台,集危岩體重點監測數據的實時測量、回傳及報警的遠程監測系統。解決了在傳統監測方式中,人力占用嚴重,讀數一致性和可靠度不夠高,實時性較差等缺點,可有效減少監測費用,保證數據的實時可靠,提高危岩體治理效率和安全性的優點,具有良好的經濟性和實用性。可廣泛套用在危岩體隧道及地下工程岩土鬆弛、地基沉降、礦山、廢礦庫、天然及人工危岩體穩定的長期監測及運行測試等項目。 採集終端
該系統工作方式與流程概述
1具備專業資質的勘測人員,勘測後確定監測區域,感測器和採集終端測量設備安裝點。
2安裝在監測點區域的數個感測器裝置,將監測到的數據,實時的傳輸到同樣安裝在監測區域的採集終端設備。
3採集終端將獲得的信號進行數位化處理之後,通過無線傳輸裝置,將數據發射回數據分析管理中心(監控中心)。
4數據管理中心實時的對採集回來的數據進行處理,通過多種方式進行分析,評估,預警。
功能特點
可無人值守,長時間野外工作;
測量數據實時回傳,並保存至伺服器資料庫
測量精度高,相對位移精度優於0.05mm;
軟體功能豐富,可調看數據繪製圖譜;
可根據客戶需要設定報警參數,實時報警,提供簡訊,聲光電等多方式;
支持手機簡訊的參數調整和設定;
完整的操作日誌,對所有儀器操作均有詳細記錄;
同時具備多種感測器接口,適應多樣化測量需要;
系統構成
整個系統由數據採集傳輸、前端感測器、數據分析輸出(包含網路伺服器、簡訊伺服器、專用分析軟體)三個部份組成。
數據採集及傳輸終端
該部份承擔數據的採集通迅和傳輸等功能,其具有16個模擬信號輸入通道,可實現對測量點的應力應變、位移、振動、溫濕度、土壓力等不同物理量實現同步的測量(視前端感測器配置)。設備可以按用戶設定的模式,對測量結果進行定時的回傳,並對需要報警的信號以手機簡訊、軟體提示等方式進行實時的報警,方便用戶進行長期的,連續的數據總結和突發事件回響。
技術參數指標:
通信平台:GSM/GPRS;
傳輸速率:1200~9600bps;
存儲容量:128K(可存儲長達幾年的位移數據);
回傳方式:數據包方式回傳網路伺服器(GPRS),特徵值簡訊方式指定傳送;
供電方式:220V交流市電,內部帶電池,可脫機工作大於200小時;
最大採樣率:採集最高採樣頻率每通道10 點/秒;
通 道 數:16路電壓模擬信號輸入,解析度約萬分之一(帶光電隔離);
復位功能:系統具備硬體看門狗功能(工作異常自動復位);
運行溫度:-10℃至70℃;
儲存溫度:-30℃至90℃;
相對濕度:<95%RH;
前端感測器:
滑坡監測感測器:
單向/雙向相對滑坡位移測量
測量範圍±129mm/250mm/±±350mm(相對位移)
敏感元控制頻響
高級內外部連線錯誤檢測
數字觸發靜電敏感元自檢
隨溫度時間變化的極好的可靠性和穩定性
儀表級的性能
高解析度低噪聲
很寬的溫度範圍
極好的抗過載與抗震能力
PVC測管(用於安裝和保護感測器)
用途特點
PVC測管用於危岩體測量中的感測器安裝和保護,在實施堤壩、危岩體、基坑、基礎、樁、圍堰等的監測中,測管與測管管搖頭採用凹凸槽連線,並用自攻螺絲固定。測管內有供測試儀探頭定向的90°間隔鉑導槽,以保證重量輕、堅固、耐環境腐蝕。
數據分析及輸出
數據中心平台:(平台伺服器)
該平台提供各項測量數據的保存、傳輸和回讀。平台是基於Internet公共網路的數據中心,數據存儲於通信運營商提供的伺服器空間。利用平台的優勢在於,可以降低用戶對設備的使用維護難度,運營商網路具有良好的穩定性和可靠性,長期使用成本低廉等。平台服務結構框圖如下:
用戶數據終端
利用危岩體測量系統軟體,用戶可以對測量系統進行參數設定,實時數據查詢,數據圖表回讀和存儲,異常數據報警等操作。該數據終端可供多用戶登入,方便不同管理及職能部門進行監督和查詢。各子功能結構框
簡訊平台系統
該系統為整套測量系統的一個重要組成部分,在網路數據穩定性較差、回響需求又較高的時候,能發揮其作用。系統提供簡訊實時數據查詢,簡訊應急參數調整,報警信號簡訊告知等功能。簡訊聯繫人可設定為多人,並對所有簡訊操作存有操作記錄,達到共同監督,多重回響的目的。

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