边坡监测系统的基本构成

2023年10月23日 15:47

  边坡监测系统的基本构成一般由传感器、数据采集器、数据传输、数据处理等部分组成。传感器负责将现场采集到的各种信息通过数据采集器传至数据处理中心,供数据分析和处理。边坡监测系统的传感器主要有位移传感器、裂缝监测传感器、位移变送器、高程监测点等。

  一、位移传感器

  位移传感器是通过感应物体在位移过程中产生的电磁波,来测量位移的大小,一般是安装在边坡监测系统的水平面上。常见的位移传感器有电磁线圈位移传感器、磁致伸缩位移传感器、双金属片位移传感器、光纤光栅位移传感器等。

  二、裂缝监测传感器

  边坡裂缝监测传感器主要用于测量边坡裂缝的大小,以便确定裂缝的走向、宽度及长度。边坡裂缝监测传感器采用非接触式测量方式,将钢筋计埋入裂缝中,通过测量钢筋计与混凝土接触产生的电阻值变化来获取钢筋与混凝土之间的接触电阻值,从而反映出裂缝的大小。

  三、位移变送器

  位移传感器一般有金属电阻式、电容式和电流式三种。位移变送器的主要功能是将现场传感器输出的模拟信号转换成数字信号,以便于数据采集和处理。

  位移变送器是边坡监测系统中使用最多的一种传感器。它通常由内部电路、输入输出接口和电源三部分组成。输入输出接口的信号可以是电压信号也可以是电流信号,其工作原理是:通过测量输入到变送器的直流电压,转换成与之对应的数字信号,再通过内部电路把这种模拟信号转换成与其相对应的数字信号,最后通过接口电路,把转换后的数字信号输出到现场。位移变送器一般有模拟输出和数字输出两种类型,其中模拟输出可与传感器配套使用,而数字输出则可作为标准信号输出。

  四、高程监测点

  高程监测点主要有水准仪、水准尺、电子水准仪等。

  水准仪:用来测量高程,原理是以水的密度为准,利用气压的变化来测定水的高度。仪器有各种规格,一般分为简易型(1-2 mm)、标准型(3-5 mm)、精密型(6-10 mm)和综合型(10-20 mm)等。

  水准尺:用来测量高程,原理是根据水准仪测得的高差计算出高程。分为普通水准尺和精密水准尺,普通水准尺测量精度较低,一般用来进行简单的水平位移观测。精密水准尺可在水准仪的基础上加装数据采集器和传输系统,能精确测量出高程值。但也有精度较高的电子水准仪,目前国内在电子水准仪方面处于领先水平。

  五、数据传输

  数据传输是指将采集的监测数据从现场传输到数据中心,再由数据中心进行数据处理和分析的过程。在边坡监测系统中,一般由传感器、数据采集器(或称采集器)、数据传输设备、无线传输设备等组成。其中,传感器负责将现场采集到的各种信息(位移、裂缝、水位等)通过传感器传回数据采集器,再由数据采集器传至数据处理中心,供数据分析和处理。在边坡监测系统中,一般采用无线传输设备将传感器的原始信息发送至现场。

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