地質(zhì)災(zāi)害自動化監(jiān)測的重要性

針對滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害問題，傳統(tǒng)的方法是通過人工攜帶監(jiān)測儀器到現(xiàn)場的方式對異動信號進(jìn)行收集，獲取地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的相關(guān)信息。但由于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的偶然性，以及部分地區(qū)惡劣的地形環(huán)境等因素，傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方式無法保證時效性。因此，建立實(shí)時的自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是必然的發(fā)展趨勢。它能實(shí)現(xiàn)精細(xì)化監(jiān)測、提升預(yù)警能力，降低因?yàn)?zāi)傷亡和損失。更大限度保護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

自動化監(jiān)測的必要性

安全監(jiān)測是大壩管理的耳目，是判斷水庫能否安全運(yùn)作充分發(fā)揮效益的必要手段，及時了解大壩的工作狀態(tài)，制訂適當(dāng)?shù)乃畮炜刂朴?jì)劃及大壩的維護(hù)管理措施來保障大壩安全，也為水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)和水庫調(diào)度維修養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)。在施工期提高風(fēng)險(xiǎn)識別能力，指導(dǎo)施工規(guī)避潛在安全風(fēng)險(xiǎn);在發(fā)生險(xiǎn)情時及時發(fā)布警報(bào)減免事故損失。

隧道自動化監(jiān)測系統(tǒng)項(xiàng)目背景分析

某隧道自動化監(jiān)測系統(tǒng)主要為隧道運(yùn)營期服務(wù)，該隧道在施工期右線YK39+368~YK39+346 段右側(cè)初期支護(hù)拱腳發(fā)生開裂至拱頂偏左2m 左右，致使該段6段右側(cè)初期支護(hù)變形侵限，拱腳處更大變形處約100cm, 拱頂下沉約30~40cm。針對上述情況，為提前預(yù)警隧道運(yùn)營期出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞，本項(xiàng)目圍繞拱頂沉降、周邊收斂等隧道結(jié)構(gòu)變形展開監(jiān)測工作，同時也把既有裂縫和拼接縫作為重點(diǎn)監(jiān)測對象，實(shí)時監(jiān)測隧道變形以及裂縫發(fā)展情況。

橋梁自動化在線監(jiān)測解決方案

一、概述

現(xiàn)代化大型橋梁是交通主干道的重要節(jié)點(diǎn)，對交通運(yùn)輸發(fā)展具有重大影響。橋梁在長期的使用過程中，由于環(huán)境侵蝕、材料老化和日益加重的交通量及重車、超重車數(shù)量的不斷增加，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)損傷和功能退化。從而抵抗自然災(zāi)害、甚至正常環(huán)境作用的能力下降，情況下導(dǎo)致災(zāi)難事故發(fā)生，造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。對橋梁結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行自動化監(jiān)測和診斷，及時進(jìn)行損傷評估和安全預(yù)警已成為未來橋梁建設(shè)的必然要求。

二、系統(tǒng)組成

橋梁自動化在線監(jiān)測系統(tǒng)是集物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、無線傳輸、云計(jì)算等技術(shù)于一體的自動化監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過采集橋梁關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)和環(huán)境數(shù)據(jù)，對橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)、使用性能進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和分析評估，根據(jù)系統(tǒng)采集的關(guān)鍵數(shù)據(jù)為橋梁在特殊氣候、交通狀況或橋梁運(yùn)行中的嚴(yán)重異常狀況觸發(fā)預(yù)警信號，為橋梁的維護(hù)維修和管理決策提供依據(jù)與指導(dǎo)，以保證橋梁在營運(yùn)期間的安全性。橋梁自動化在線監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示，其主要由感知層、數(shù)據(jù)采集層、傳輸通信層、云平臺及移動終端組成。

感知層：主要完成待監(jiān)測物理量的信號轉(zhuǎn)換，其由多種類型智能傳感器構(gòu)成，主要有應(yīng)變傳感器、壓力傳感器、傾斜傳感器、力傳感器等。數(shù)據(jù)采集層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集，將感知層轉(zhuǎn)換后的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以方便數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸。

傳輸通信層：負(fù)責(zé)采集層與云平臺之間通信及數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸方式主要有有線傳輸和無線傳輸。有線傳輸通過光纖、網(wǎng)線經(jīng)網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)發(fā)送到云平臺及云平臺數(shù)據(jù)下發(fā);無線傳輸主要通過2G/3G/4G/5G將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_及云平臺數(shù)據(jù)下發(fā)。

應(yīng)用層：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息化管理，如控制指令下發(fā)和數(shù)據(jù)接收、多傳感器數(shù)據(jù)融合分析、結(jié)果展示、預(yù)警等。預(yù)警信息通過短信或郵件及時發(fā)送到相關(guān)管理人員，并提示后臺及時對結(jié)構(gòu)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行安全評估。