一、边坡位移监测的核心方法
边坡位移监测需结合表面与深层变形数据,采用多维度技术手段确保监测精度与全面性,主要方法包括:
1、地表位移监测
GNSS(全球导航卫星系统):通过卫星定位实时获取边坡表面三维坐标,精度可达毫米级,适用于大范围、复杂地形边坡的长期监测。
全站仪:人工或自动测量边坡表面关键点坐标,精度高但受通视条件限制,适合局部重点区域监测。
裂缝计/拉线位移计:监测边坡表面裂缝开合度或特定方向位移,直接反映局部变形趋势。
2、深部位移监测
测斜仪:在边坡内部钻孔埋设测斜管,通过测量管内倾斜角度变化计算深部水平位移,可定位潜在滑动面。
分布式光纤传感:沿边坡内部铺设光纤,通过监测光信号变化获取沿程应变和位移分布,适合长距离、连续监测。
3、辅助监测手段
地下水位监测:水位变化影响边坡稳定性,需实时监测地下水位高度及压力。
降雨量监测:降雨是边坡失稳重要诱因,需结合降雨数据综合分析。
视频监控:通过摄像头实时观察边坡表面变形迹象,如裂缝扩展、落石等。
自动化监测系统通过集成多传感器设备、数据传输网络与智能分析平台,实现边坡位移实时感知、预警与决策支持,其核心架构包括:
1、传感器网络布局
地表监测点:在坡顶、坡面、坡脚及潜在滑动面布置GNSS接收机、裂缝计等,间距根据边坡规模和地质条件确定(如10-50米)。
深部监测点:在关键剖面钻孔埋设测斜仪或光纤传感器,深度需穿透潜在滑动面。
环境监测点:布置地下水位计、雨量计等,监测外部影响因素。
2、数据采集与传输
自动化采集:传感器按设定频率(如每10分钟一次)采集数据,支持远程配置。
无线传输:采用LoRa、4G/5G或北斗短报文将数据实时传输至云端平台,确保通信稳定。
3、数据处理与分析
实时解算:云端平台自动处理GNSS、测斜仪等原始数据,计算位移量、速度及加速度。
趋势分析:通过时间序列分析、机器学习模型预测变形趋势,识别加速变形阶段。
阈值预警:设定位移速率、累计位移等阈值,超限时自动触发报警(短信、邮件、APP推送)。
4、系统集成与可视化
三维建模:结合BIM技术构建边坡数字孪生模型,直观展示位移分布及演化过程。
多源数据融合:集成位移、地下水位、降雨等数据,综合评估边坡稳定性。
决策支持:提供风险等级划分、治理建议等功能,辅助工程决策。
三、方案优势
实时性:24小时连续监测,及时发现早期变形迹象。
高精度:毫米级监测精度满足工程安全要求。
低成本:自动化减少人工巡检成本,长期运行经济性显著。
可扩展性:支持新增传感器类型,适应不同监测需求。
四、实施建议
1、前期勘察:详细调查边坡地质条件、变形历史及周边环境,确定监测重点区域。
2、设备选型:根据监测需求选择合适传感器,如复杂地形优先GNSS,深部变形优先测斜仪。
3、系统测试:部署前进行模拟测试,验证数据准确性及预警可靠性。
4、运维保障:定期检查传感器状态、通信网络及电源系统,确保长期稳定运行。
关于我们
重庆租个量专业从事自动化监测,公司拥有全系列测量仪器设备,以及所用传感器、物联网等。公司所开发的自动化监测平台(AMP)、传感器云平台(SCP)已在多条轨道交通线路、大型水电站自动化监测中广泛应用。除此之外公司有一支专业的技术团队,为您提供完善的解决方案,可现场勘察,项目实施,后期运维等一站式服务,想了解更多详细方案,欢迎来电咨询。