一、产品概述

1.1 产品简介

S-CTXS 型雪崩监测振动测量仪是一款面向高寒山区、雪崩灾害预警与冰雪地质风险监测场景设计的工业级三轴振动监测设备。设备基于 MEMS 微机电振动感知技术，集成高性能 32 位 CPU 处理器，结合专业滤波与补偿修正算法，对雪体、冰层及基岩中产生的微振动信号进行高精度采集与分析。

该设备具备优异的低频微振动识别能力和长期稳定运行能力，能够在低温、强风、强冲击、高湿度等极端自然环境下持续工作，适用于雪崩前兆振动监测、雪体内部结构变化感知、次生灾害预警等应用。

二、工作原理

S-CTXS 型雪崩监测振动测量仪基于 MEMS 三轴振动感知技术与数字信号处理技术，整体工作流程包括以下三个核心环节：

2.1 振动信号采集

设备内部核心为 MEMS 三轴振动传感单元，其结构由弹性支撑的微质量块构成。当雪体、冰层或基岩因应力变化、位移、破裂或滑动趋势产生振动时，质量块在惯性作用下发生微位移，该位移引起传感芯片内部电容、电阻等物理量变化，从而将振动转换为原始模拟电信号，实现 X、Y、Z 三轴同步采集。

2.2 信号处理与补偿修正

采集到的模拟信号进入内置 32 位 CPU 处理器后，系统对信号进行多级数字滤波，以抑制风噪、环境背景振动及电磁干扰；同时基于内置温度补偿与零点修正算法，对低温环境下的零点漂移和灵敏度变化进行修正，确保在 −40℃ 至 +85℃ 条件下数据的长期稳定性与一致性。

2.3 数据输出与远程传输

经处理后的振动数据可通过 RS485 或无线通信方式进行输出，支持将雪崩监测所需的关键指标（如三轴加速度、振动矢量值、PPV、VC 等）上传至远程监测平台，实现实时监测、趋势分析与预警联动。

三、应用场景

3.1 雪崩与冰雪灾害监测

• 高山雪崩易发区前兆振动监测

• 雪体内部微裂隙扩展与滑移趋势识别

• 冰川、冰坡、冻土层结构稳定性监测

• 雪崩触发区长期在线监测与预警

3.2 地质灾害与边坡安全

• 高寒山区边坡微振动监测

• 冻融交替引起的岩体松动识别

• 冰雪覆盖区域的塌方、崩塌监测

3.3 冰雪工程与基础设施

• 雪道、滑雪场雪体稳定性评估

• 高山道路、隧道洞口冰雪振动监测

• 高寒地区基础设施安全监测

四、技术参数

4.1 测量性能

• 测量范围：±2g（可选 ±8g、±16g、±40g）

• 测量轴向：X、Y、Z 三轴

• 分辨率：0.001 mg

• 测量误差：≤0.1%

• 长期稳定性：25℃ 条件下 <0.002 mg

• 共振频率：1000 Hz

• 响应带宽：1–200 Hz

• 噪声密度：30 μg/√Hz

• RMS 总噪声：1.0 mg

4.2 稳定性与漂移

• 零点温漂：−40～+85℃ 范围内 ±1～±10 mg/℃

• 时间漂移：≤0.5% / 年

4.3 电气参数

• 工作电压：DC 5–9 V 或 9–35 V

• 工作电流：DC12V 条件下约 30 mA

• 峰值功耗：通信状态下 ≤200 mA

4.4 通信与数据

• 通信接口：RS485（默认），可选 RS232、TTL、4G、NB、LoRa

• 通信协议：MODBUS RTU / TCP

• 数据格式：TCP、JSON、MQTT、云平台格式

• 输出数据：X、Y、Z 加速度、PPV、VC（可选）

4.5 环境适应性

• 抗冲击能力：>20000 g，0.5 ms，每轴 3 次

• 抗振动能力：10 grms，10–1000 Hz

• 防护等级：IP67

• 工作温度：−40～+85℃

• 绝缘电阻：≥100 MΩ

4.6 结构参数

• 外壳材质：6061 铝合金

• 电缆：4 芯屏蔽电缆，标准长度 1.5 m

• 重量：约 420 g（不含包装）

• 使用寿命：平均无故障工作时间 ≥55000 小时

五、数据格式

设备 ID + 十进制数据内容，支持平台自动解析与长期存储。

六、执行标准与规范

• GB/T 13441.1-2007
  《机械振动与冲击 人体暴露于全身振动的评价》

• GB/T 23716-2009
  《人体对振动的响应 测量仪器》

七、售后服务说明

设备在正常使用条件下提供一年质量保障服务。
质保期内，因设备自身质量问题导致的故障，提供免费维修或更换；非正常使用或超出质保期的情况，提供有偿技术支持与维护服务。

八、版本信息

• 产品名称：雪崩监测振动测量仪

• 型号：S-CTXS

• 版本周期：2025–2026

• 修订日期：2025 年 12 月