解决方案
农业灌溉、温室大棚、城市绿化、智慧园林、校园绿化
    您当前位置:主页 > 解决方案 >
    微芯桩地质灾害在线监测方案
    时间:2025-11-21 涉川
    一、方案介绍
    微芯桩作为新型地质灾害监测结构,通过小型钻孔内置多参数传感器,实现对滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害内部变形、水文响应及微振动信息的长期监测。本方案利用微芯桩结构作为传感器载体,结合多通道数据采集主机、4G/光纤通信技术与云端平台,构建一套适用于山区、矿山、公路、铁路沿线及地质灾害隐患点的 智能化、无人值守地质灾害在线监测系统
    系统可实时监测深部位移、孔隙水压力、地下水位、倾斜变化、微振动信号等,对滑坡变形与触发机制实现全周期监控,并提供阈值预警与趋势预测,为应急管理部门提供可靠的数据支撑。

    二、监测目标
    1. 掌握滑坡体深部位移变化与形变趋势。
    2. 监测裂缝扩展、土体倾斜与微震动活动。
    3. 记录孔隙水压力与地下水位变化,识别暴雨诱发风险。
    4. 分析滑坡变形与地下水、降雨、震动耦合作用机制。
    5. 提供地质灾害自动预警与应急响应依据。
    6. 支持远程可视化监管,实现长期稳定监测。
    三、需求分析
    地质灾害多发生在雨季与夜间,传统人工巡查存在以下问题:
    • 观测周期长,难以及时捕捉突变;
    • 监测点少,无法反映深部形变;
    • 雨季巡查难度大,安全风险高;
    • 数据无法长期积累及量化评估。
    微芯桩在线监测能够解决以上难点,实现 全天候、自动化、高密度、多参数耦合 的地质灾害风险监测。
    四、监测方法
    在滑坡体、潜在变形区或地质构造破碎带布设若干 微芯桩监测井,每根桩内按不同深度安装:
    • 深部位移传感器
    • 孔隙水压力计
    • 倾角仪
    • 地下水位传感器
    • 微振动探测器
    各传感器通过RS485或光纤串联接入微芯桩内部传感链,由地面数据采集主机集中采集,并通过4G/光纤上报云端监测平台。
    五、应用原理
    1. 深部位移原理:通过多点位移探头分层布设,检测滑坡体不同深度的水平与竖向位移量。
    2. 倾斜监测原理:采用高灵敏度倾角传感器监测土体整体倾斜变化,判断滑动趋势。
    3. 孔隙水压力原理:利用水压变化识别降雨渗透作用导致的滑坡触发条件。
    4. 微振动监测原理:记录滑坡前兆微震活动、土体剪切破裂过程小震动信号。
    5. 多参数耦合分析原理:通过数据融合算法构建滑坡风险指数,实现动态评估。
    六、功能特点
    • 深层多点监测:单桩可布设多点传感节点,实现垂向连续监测。
    • 多参量一体化:位移、倾斜、水位、水压、微振动同步监测。
    • 实时在线监控:自动采集、自动上报、自动报警。
    • 高可靠性设计:抗积水、抗冲刷、防雷击、防泥沙淤塞。
    • 多模式预警:支持短信、微信、声光报警多渠道推送。
    • 数据可视化平台:提供位移剖面、趋势曲线、风险指数图。
    • 适应性强:适用于偏远山区,无需人工值守。
    七、硬件清单
    • 微芯桩监测井(含内部安装框架)
    • 深部位移传感器
    • 倾斜角传感器
    • 孔隙水压力计
    • 地下水位传感器
    • 地质微振动传感器
    • 多通道数据采集主机
    • 4G/光纤传输模块
    • 太阳能或市电供电系统
    • 云端监测平台
    八、硬件参数(量程、精度)
    • 深部位移量程:0~200 mm,精度±0.1 mm
    • 倾角测量范围:±30°,精度±0.005°
    • 孔隙水压力量程:0~1 MPa,精度±0.5%FS
    • 水位量程:0~50 m,精度±0.5%FS
    • 微震动灵敏度:0.001 g
    • 采集主机工作温度:-40℃~+75℃
    • 通信方式:RS485/4G/光纤
    • 防护等级:IP67~IP68
    九、方案实现
    1. 现场地质调查与布点:确定滑坡体分区与微芯桩布设位置。
    2. 钻孔与桩体施工:根据滑坡深度施工监测井。
    3. 传感器安装:按深度布设多点监测单元。
    4. 主机安装与供电系统搭建:采用太阳能或市电供电。
    5. 数据接入云平台:实现数据实时上报与可视化。
    6. 监测运行:系统自动后台运行,全程记录数据。
    十、数据分析
    • 位移曲线判断滑动速度与加速度;
    • 倾斜变化识别滑坡整体变形趋势;
    • 水位和水压变化识别降雨诱发机制;
    • 微震动信号识别滑坡破裂前兆;
    • 多参数融合计算滑坡风险指数;
    • 自动生成周报、月报、历史数据曲线与监测剖面图。
    十一、预警决策
    系统基于阈值+趋势双机制预警:
    • 一级预警:监测量接近危险阈值,提示关注;
    • 二级预警:位移速率加快,发布预警通知;
    • 三级预警:出现滑坡前兆信号,立即启动应急响应;
      预警可通过短信、微信公众号、客户端推送等方式发送至管理人员。
    十二、方案优点
    • 多参数综合监测,预警可靠性高;
    • 深部连续监测,数据科学、准确;
    • 结构小型化,适用于复杂地形;
    • 自动化运行,减少人工巡查成本;
    • 可与地方应急平台互联互通。
    十三、应用领域
    • 滑坡、崩塌隐患点监测
    • 公路、铁路边坡监测
    • 水库库岸稳定性监测
    • 矿区采动变形与塌陷监测
    • 山体裂缝与地表变形监测
    • 城镇地质灾害重点监控区
    十四、效益分析
    • 提高安全水平:提前识别滑坡前兆,减少灾害损失。
    • 降低监测成本:全自动、全年运行,无需人工值守。
    • 支撑科学治理:提供多参数数据用于治理设计。
    • 提升应急响应效率:实时预警,提高决策速度。
    十五、国标规范
    • 《GB 50367 地质灾害治理工程监测规范》
    • 《SL 431 滑坡监测技术规范》
    • 《DZ/T 0218 地质灾害危险性评估规范》
    • 《GB 50446 边坡工程监测技术规范》
    • 《GB/T 34629 地质灾害监测系统技术要求》
    十六、参考文献
    1. 《滑坡灾害监测与预警技术》
    2. 《地质灾害实时监测理论与应用》
    3. 《多参数滑坡监测系统研究》
    十七、案例分享
    在某山区高速公路滑坡隐患点,布设微芯桩监测井3根,监测深度15–35m。系统实时记录滑坡深部形变、水位升高与微震活动。在一次强降雨期间,监测到孔隙水压力快速上升并伴随微震活动增强,系统提前2小时发布二级预警,成功避免道路封闭事故,成为典型示范应用。
    智能灌溉硬件提供商

    Copyright © 2020 www.awver.com 涉川实业 版权所有

    备案号:闽ICP备2020016989号-1