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地灾建筑边坡双轴倾角测斜

(2025-04-24 07:35:03)
一、方案介绍
在地质灾害频发的地区,如山区、滑坡带、崩塌边坡及高陡人工边坡等,建筑基础的稳定性受到严峻挑战。为实现对建筑边坡稳定性的全天候动态掌握,提出基于双轴倾角传感器的边坡测斜监测系统,结合4G无线传输及平台智能分析,构建可远程实时预警的智能监测体系,有效预防滑坡、沉降、开裂等地灾风险。

二、监测目标
  • 实时监测建筑边坡的倾斜角度变化;
  • 分析倾斜趋势,识别滑动体运动迹象;
  • 提供移动端/网页端远程查看与报警功能;
  • 作为地质灾害预警、应急响应决策支撑数据来源。


三、需求分析
项目
需求描述
实时监控
监测设备需全天候运行并上传实时数据
高精度测量
需监测微小角度变化,精度达0.01°以内
远程通信与数据接入
使用4G网络上传至云平台或地方地灾系统
环境适应性
抗水、防尘、耐高低温,适应野外条件
自动报警机制
倾角变化速率或幅度异常时触发多种报警方式

四、监测方法
  • 在边坡关键位置安装双轴倾角传感器
  • 设置采样周期(如每5分钟采一次);
  • 数据通过低功耗4G传输模块实时上传;
  • 云端平台对数据进行趋势判断与超限告警;
  • 数据可视化展示并支持APP远程查看与短信报警。

五、应用原理
双轴倾角传感器通过测量两个方向上的重力投影,实时获得边坡在X轴和Y轴两个方向上的倾斜角度。倾角变化超过阈值表示边坡发生了位移或形变,系统可自动识别渐变性滑坡或突变性失稳趋势,实现预警干预。

六、功能特点
  • 双轴监测:X/Y方向同时监控,覆盖二维位移趋势;
  • 高精度采集:±90°范围内,0.001°分辨率;
  • 工业级防护:IP68等级防水防尘,适应野外部署;
  • 远程APP/网页端管理,支持地图标注和点位分组;
  • 断点续传与本地存储,保证数据完整性;
  • 自动报警:支持短信、微信、声光报警联动。

七、硬件清单
设备名称
功能
双轴倾角传感器
实时采集边坡倾斜角数据
4G无线传输终端
远程上传数据至平台
电源模块(太阳能/锂电)
保证设备野外长期供电
云平台+APP系统
数据展示、报警、管理入口
(选配)声光报警器
本地预警提示设备

八、硬件参数(示例)
项目
参数值
监测维度
双轴(X、Y)
测量范围
±90°
分辨率
0.001°
测量精度
±0.05°
传输方式
4G全网通(支持电信/移动/联通)
防护等级
IP68
工作温度范围
-40~+85
供电方式
锂电池/太阳能(≥6个月续航)

九、方案实现步骤
  1. 勘察边坡及建筑基础结构,明确监测点布设位置;
  2. 安装双轴倾角传感器,固定在稳定支架上;
  3. 接入4G传输终端,配置SIM卡,测试网络连接;
  4. 平台完成设备对接、绑定用户APP;
  5. 设置阈值、采样间隔与报警规则;
  6. 系统投入运行,自动采集、上传、报警;
  7. 定期维护与数据趋势分析。

十、数据分析与预警决策
  • 实时数据图表与趋势分析;
  • 多点联动滑动趋势识别;
  • 报警等级设定(如预警、警戒、紧急);
  • 超限自动报警(APP、短信、邮件);
  • 可接入第三方政府地灾平台或数字乡村平台。

十一、方案优点
  • 不需人工巡视,真正实现边坡远程可视化管理
  • 双轴监测,覆盖多方向运动趋势;
  • 快速部署,支持太阳能或低功耗运行;
  • 高兼容性,可扩展至裂缝、地声、地下水位等监测;
  • 自动报警+历史分析,有效辅助地灾应急处置。

十二、应用领域
  • 地质灾害风险边坡监测(滑坡、崩塌、地裂缝);
  • 高填方、挖方人工边坡安全监测;
  • 高速公路、铁路边坡、挡墙变形监测;
  • 采矿区尾矿库边坡安全评估;
  • 建筑物基坑临边、施工场地变形监测等。

十三、效益分析
类别
效益描述
安全效益
实时掌控边坡安全状态,防止滑坡造成重大事故
经济效益
降低人工巡查与应急响应成本
管理效益
可视化、数字化边坡安全管理,提高管理效率
社会效益
保障人民生命财产安全,提升防灾减灾响应能力

十四、案例分享
在云南昭通某地质灾害监测项目中,部署本系统对一处历史滑坡体进行监控,雨季期间检测出连续倾角上升趋势,提前发出三级预警,地方政府及时组织疏散转移200余人,未造成伤亡,成为智慧地灾治理的经典案例之一。

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