
地面变形监测仪是一种用于实时监测地面沉降、隆起等地质变形的高精度设备。通过对地面水平位移、垂直位移及变形速率的连续监测,能够及时发现地面沉降或隆起的趋势,并为城市建设、地下工程、矿山开采、交通设施等领域的安全管理提供重要的数据支持。该监测仪可广泛应用于各类需要监测地面变化的场所,确保工程安全、环境保护和灾害预防。
功能特点
-
高精度地面位移监测: 该仪器通过高精度位移传感器,能够监测地面水平和垂直位移,并实时跟踪地面变形的趋势。无论是沉降(地面下沉)还是隆起(地面抬升),都能高效、准确地测量。
-
多点监测: 该监测仪可在一个监测区域内布设多个监测点,能够全面监控大范围的地面变形情况,确保不漏掉任何可能的风险点,适用于大范围、复杂地质环境的监测。
-
实时数据采集与无线传输: 监测仪支持实时数据采集,采用无线传输技术(如4G、Wi-Fi、LoRa等),能够将采集到的数据实时上传到云平台或监控中心,方便远程监控与数据分析。
-
高效数据分析与预警功能: 设备配备强大的数据分析平台,能够对采集到的监测数据进行实时分析,并根据设定的阈值自动生成预警信息。数据分析功能能对比历史数据,判断地面沉降或隆起的趋势,提供风险评估和预测。
-
长时间监测与低功耗设计: 监测仪具备低功耗设计,能够在无外部电源的环境下长期稳定工作。适合太阳能等绿色能源供电,能够在矿区、城市地下、堤坝等偏远和复杂环境中持续监测。
-
环境适应性强: 该监测仪具有良好的环境适应性,可以在高温、低温、湿度变化较大的环境中稳定工作。防水防尘的设计使其适应恶劣的户外环境。
-
模块化设计与灵活安装: 设备采用模块化设计,安装和维护方便。根据实际需要,可灵活选择安装方式,如地面、地下或斜坡上安装,适用于不同场景。
监测原理
-
位移监测原理: 设备通过激光雷达、光纤布拉格光栅(FBG)或全站仪等高精度位移传感器,实时监测地面在水平方向和垂直方向的位移。激光雷达通过发射激光束测量反射回来的信号,计算地面变形的大小和方向;光纤传感器则通过测量光纤中光波的波长变化来检测变形。
-
地面沉降/隆起监测: 对于地面沉降,监测仪能够实时检测地下水位变化、土壤湿度变化以及地下工程(如隧道、地下水管等)施工过程中的扰动。对于地面隆起,主要监测地下气体或液体压力变化、地震活动等因素引起的地面上升。
-
连续监测与变形速率计算: 设备支持连续采集监测数据,通过对比历史数据和当前数据,计算地面变形的速率。监测仪能够动态生成地面变形图,帮助工程人员了解地面变化的速度和趋势,从而采取及时措施。
-
数据融合与风险预测: 设备将来自不同传感器(如位移、压力、湿度等)的数据进行融合,通过大数据分析算法进行处理,提供综合的风险预测报告。例如,沉降速率过快、隆起过度等异常变化,可以提前预测潜在的地面变形灾害。
设备参数
-
水平位移测量范围:
- ±5000mm(根据需求可扩展)
- 精度:±0.1mm
-
垂直位移测量范围:
- ±1000mm
- 精度:±0.1mm
-
变形速率测量范围:
- 0 – 100mm/天
- 精度:±0.01mm/天
-
工作温度范围:
- -40°C至+70°C
-
电源电压:
- DC 12V – 24V(支持太阳能供电方案)
-
数据传输方式:
- 支持4G、Wi-Fi、LoRa、NB-IoT等无线通信方式
-
防护等级:
- IP67(防水、防尘)
-
功耗:
- 静态功耗:≤20mA
- 动态功耗:≤80mA
-
数据存储与分析:
- 内部存储:大容量存储器,可存储数月的数据
- 数据分析:支持本地与云平台数据分析,自动生成报告与预警信息
应用行业
-
城市建设与基础设施: 在城市建设过程中,特别是在地铁、地下管线等地下工程施工时,地面沉降和隆起常常会影响到建筑物的安全。通过安装地面变形监测仪,可以及时监控地面变形情况,确保工程安全。
-
矿山开采与采掘工程: 在矿山开采中,尤其是露天矿和地下矿的开采过程中,地面沉降和隆起是常见的地质现象。监测仪可以对矿区的地面沉降情况进行实时监控,提前预警潜在的安全风险。
-
水利工程与堤坝监测: 堤坝等水利工程周围的地面变形可能会对堤坝的稳定性产生影响。通过地面变形监测仪,可以持续监测堤坝的沉降或隆起情况,确保水库、堤坝等水利设施的安全运行。
-
交通设施与铁路监测: 铁路和公路沿线的地面沉降可能会影响到交通安全。通过在交通设施周围安装地面变形监测仪,能够实时监测路基和桥梁的地面变形,确保交通安全。
-
环境保护与生态恢复: 在一些生态恢复项目中,尤其是湿地恢复、沙漠化治理等,地面沉降或隆起会影响生态环境的稳定性。地面变形监测仪可以帮助监测和评估项目的生态影响,为科学管理和调整提供依据。
-
建筑物与高层建筑监测: 在建筑物建设或维护过程中,地面沉降或隆起会对建筑的基础产生影响。通过安装变形监测仪,可以实时监测地基的变形情况,确保建筑物的安全。
安装方式
-
地面安装:
适用于检测地面沉降或隆起的整体变化。传感器通过支架固定在地面上,监测区域内的地面位移。 -
地下安装:
对于需要监测地下变形或进行地下工程监测的场所,传感器可埋设在地下,通过钻孔等方式安装在地面以下,实时监测地层沉降或隆起。 -
桥梁、隧道等特殊场所安装:
适用于桥梁、隧道等特殊结构的地面变形监测。通过将传感器固定在这些特殊结构上,能够精准监测其沉降或隆起情况。
使用场景
-
城市基础设施建设与运营: 在城市基础设施建设、地下管道、地铁建设中,安装变形监测仪,实时监控地面沉降与隆起,确保建筑物和道路的安全。
-
矿区安全管理: 在矿区进行矿石开采时,通过地面变形监测仪监测矿区周围的地面变化,提前预警可能发生的地面塌陷、沉降或隆起,保障矿区工人的安全。
-
水利堤坝与水库监测: 监测堤坝或水库周围的地面变形,确保水利设施的稳定性,防止因地面沉降或隆起引发的险情。
-
交通运输安全监测: 在公路、铁路等交通设施的维护与运营过程中,监测可能影响路基或桥梁稳定性的地面变形,及时调整或维护,保证交通运输安全。
-
自然灾害监测与预警: 在山区、滑坡地带等地质灾害高发区,监测地面沉降或隆起,预防可能引发的滑坡、塌陷等灾害。