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2018年10月24日

我国南方独特的地质构造环境,降雨量大及工程施工频繁及不合理的矿产资源开发,形成了各种大规模高危边坡。边坡高差大、整体稳固性差的边坡称为高危边坡,其岩质边坡的稳定性与结构面的特征及其工程性质有着密切的内在联系。高危边坡地质灾害事故通常突然发生,并且造成恶性伤亡事故。为确保支撑模板系统稳固和安全,必须对支撑模版系统进行实时变形监测。


目前,对结构面的测量通常采用精密水准仪测量沉降,全站仪测量平面位移,费时费力且精度不高,监测人员和仪器放置在边坡上作业,安全无法保障。高危边坡工程地质复杂,在布设变形监测点时要采用多种监测方式对滑坡体的变形现状及趋势进行综合、全面立体的监测,在建立地质灾害防治体系时,需要对高危边坡进行持续动态监测,及时获取高危边坡高精度变形数据,远程传输并进行高危边坡的实时监控。为了提高测量的精度和效率,可以使用多传感器高危边坡实时自动监测技术。


GNSS实时监测技术。高危变形需要建立实时动态的高精度监测系统,利用GNSS实时动态监测差分技术进行坡体位移监测。将1台GNSS接收机固定稳固安置在远离变形区域的位置作为基准站,另外多台GNSS接收机安置在坡体位移点作为监测站,基准站和监测站同时观测共视卫星,并以载波相位作为观测量,称为单基站GNSS实时差分技术。


差分GNSS技术与数据传输技术的结合,建立在实时处理基准站和基准站观测到的载波相位基础上的,对数据传输部分的传输速率和数据可靠性要求较高。基准站及移动站同步对卫星进行观测,移动站通过短距离无线模块将原始数据传输至位于参考站的数据采集模块,数据采集模块则将多站数据通过网络一并传送至远端监控中心,然后进行实时计算。


多传感器自动化监测技术。建立以GPS表面位移、自动化机器人变形监测为主, 深层位移、地下水位、雨量计和裂缝计等多传感器监测为辅的立体监测手段是本监测系统的核心根本。系统由多传感器、数据采集装置、数据传输装置、供电防雷系统、数据处理中心、应用终端等6部分组成。各传感器采用数据线与数据采集、传输单元连接,通过GPRS无线网络转送到Internet,最终进入数据处理中心,保证了信息传递的及时性和广泛性。


高危边坡变形监测数据采集由多种数据采集装置、供电防雷系统等建立监测站,采用单基站GNSS实时差分技术、多种传感器自动变形监测技术、测量机器人自动监测技术,来采集高危边坡表面及深层变形监测数据。由测量设备、计算机及数据传输装置建立数据处理中心和监控中心,测量人员可以在远离高危边坡的控制中心进行远程变形监测。同时开展定期和不定期的人工专业仪器监测,以便对自动化监测数据的可靠性、真实性进行检验与校核,并进一步反馈、校正变形预警值的合理性。


自动监测及现代数据传输技术建立高危边坡监测预警系统,实现了高危边坡监测自动化和智能化,解决了常规监测方法在边坡上危险作业问题,有效地提高了作业效率,以更宽的视角及时指示变形部位以供排查隐患,确保坡体及周边安全。


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