各位老铁们好!我是星创易联的技术工程师老张,在边坡监测领域摸爬滚打十多年了。今天给大家聊聊边坡监测设备的选型和应用,这也是最近很多工程方经常咨询我的问题。
说到这个话题,我先给大家分享个真实案例。去年我们跟进的一个高速公路边坡项目,如果不是及时安装了监测设备,可能就酿成大祸了。那是一个30米高的路堑边坡,地质条件比较复杂,有砂岩和页岩互层。去年雨季,我们的监测系统检测到边坡位移速率突然加快,提前三天预警,使得业主及时采取了应急措施,避免了一场灾难。
作为一线技术员,我建议大家选择监测设备时重点关注这几个方面:首先是监测精度。对于一般边坡,建议位移监测精度要达到±1mm,倾角监测精度要达到±0.01°。特别是在地质条件复杂的地方,精度要求要更高。其次是稳定性。野外环境恶劣,设备要能在-30℃到70℃的温度范围内正常工作,防护等级最低要达到IP67。特别是雨季,设备进水是最常见的故障原因。第三是续航能力。很多边坡监测点位补电困难,设备要能持续工作3-6个月。现在我们推荐的设备都采用了工业级锂电池,配合太阳能供电,可以实现真正的免维护运行。
根据我们实际工程经验,一套完整的边坡监测系统通常需要以下设备:地表位移监测设备 现在最常用的是监测系统。它的优势在于可以获得三维位移数据,精度高,不受天气影响。特别是在大型边坡上,布设几个GNSS监测点就能掌握整个边坡的变形趋势。深层位移监测设备 这个必须要说说测斜仪了。我们现在用的数字测斜仪,能够监测地下100米范围内的位移变化。最重要的是,它能帮我们找到滑动面的具体位置,这对边坡治理非常关键。地下水监测设备 地下水往往是边坡失稳的罪魁祸首。我们现在用的智能测压管不仅能监测水位变化,还能测量孔内水压力。配合自动化监测系统,可以实时掌握地下水情况。裂缝监测设备 这个设备价格不贵但很重要。我们用的智能裂缝计能够全天候监测裂缝的张开、闭合情况,精度达到0.01mm。特别是在预警阶段,裂缝数据往往是最直观的指标。
说到这里,就不得不提数据传输问题了。目前我们主推的是4G DTU方案,配合MQTT协议,可以实现数据实时上传。在信号差的地方,我们会用低功耗LoRa组网,然后在信号好的地方架设网关集中上传。供电方案上,我们采用太阳能+锂电池的组合。太阳能板选用50W单晶硅,配合40Ah的磷酸铁锂电池,即使连续阴雨天气也能坚持20天以上。
设备选好了,安装也是门技术活。给大家分享几个实用经验:
光有设备还不够,数据分析才是关键。我们现在用的监测平台集成了多种预警模型:
设备安装后的维护也很重要,我们建议:
说到投资,很多业主比较关心。以一个典型的中型边坡为例,投入大概是这样的:GNSS监测站(含基准站):15-20万 深层位移监测:8-10万/孔 地下水监测:3-5万/孔 裂缝监测:0.5-1万/处 自动化系统:10-15万 年运维费用:总投资的8-10%
老铁们,选择监测设备一定要根据实际工程需求,不能一味追求高大上,也不能过分省钱。特别是在一些重要边坡上,宁可多投入一些,毕竟安全才是最重要的。
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