滑坡监测方案飞拓信达.docx

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滑坡监测方案飞拓信达

边坡、坝体静态位移监测系统

（飞拓信达激光技术有限公司）

一、系统方案

大坝、边坡位移长期监测系统主要用于大坝、边坡、桥梁、港口等位移量的监测，可实现365*24小时的连续监测，性能稳定，精度可达1mm以上，是工程质量进行安全保障的最佳选择。

该系统由激光靶标、成像测量主机、GPRS无线传输系统、太阳能充电装置和数据采集分析软件组成，该系统采用光电图像法，由成像测量主机感知激光靶标的微小位移量，并将该数据通过GPRS传输至电脑处理软件，得出用户所需要的结果。

系统优点：

　　可同时进行多点测量、灵敏度高、测量精度高；

　　长距离、高质量信号传输，长期可靠性好；

　　可扩展能力强、单点测量成本低、应用范围广；

　　具有实时监控、趋势分析、有效预警功能；

　　在野外工作系统可采用无线传输信号监测与传输。

坝体位移的监测方案一：

　　根据坝的长短至少选择2～6个监测剖面。

一般在最大坝高处、地基地形地质变化较大处均应布置监测剖面，在每个剖面最上面安装一个激光位移传感器。

根据坝的高矮坝在坝坡表面从上到下均匀设置4～6个滑坡监测点，在离坡脚5-10米或更远处设置一个不动点，然后在每个监测点和不动点打固定桩，深度根据坝体进行调整，在每个固定桩之间安装位移传感器。

通过固定点和不动点之间的位移变化监测整个坝体的位移。

坝体位移监测示意图

方案二：

在坡顶和坡面上你认为的危险点上放置以下激光位移传感器，将其固定在如上图所示的固定桩上。

让其测量的光线（方向）交织成网状（如下图所示），当某一个传感器数据异常即可判断出危险点位置。

无线传输方案（如下图）

方案1：

先把每一个传感器（或边坡监测主机）通过转换接口转成232或485口（转换口100元以内），然后通过无线收发模块（1000-1500米距离内100元左右，最远可达10公里）传输到无线GPRS终端。

最后无线GPRS终端在与控制中心交换数据，实现控制。

在控制中心（pc机）可以控制无线GPRS终端和传感器开关机。

方案2：

可将传感器（或边坡监测主机）通过RS485输出，接入矿内现有的广播传输系统，将信号传输至控制中心，实现对传感器（或边坡监测主机）的控制。

二、系统组成

（1）产品名称:

GPRS终端（GPRS数据收发终端）（后附详细资料）

产品描述:

发送的数据和接收的数据完全一样，你不必关心中间环节。

GPRS终端是一款使用GPRS进行无线数据传输的模块产品，支持PPP、TCP、UDP等众多复杂网络协议和SOCKET插口标准，为用户提供全透明的数据传输模式，同时支持点对点、点对多点、模块间、模块与监控中心间等多种不同的通讯模式，用户不用关心复杂的底层网络协议，通过全透明的串行口，就可以进行远程无线数据收发，让你的设备随时随地的接入TERNET。

支持TCP和UDP两种报文格式，用户可以任意选择。

该产品广泛应用在远程电力监控、远程数据采集/传输、水污染监控、油田监控、GPS车载终端、森林防火、气象数据采集、远程抄表、野外无人职守、无法布线等领域。

解决这些领域的通讯难题。

具体应用特点：

★终端根据设置好的工作参数，无需其它任何设备，上电自动拨号上网，自动连接服务器。

★支持全透明收发模式和半透明（协议通讯）模式，用户可以根据自己的应用情况选择使用。

★终端模块体积超小，不到一张明片体积的2/3。

同类产品体积最小，特别适合嵌入式系统集成。

★采用推拉式sim卡座，连接可靠。

★高度集成的GPRS、TCP/IP技术，内置工业级GPRS引擎和嵌入式CPU完成复杂的网络协议，支持PPP、TCP、UDP、DNS等协议，为用户数据提供透明的传输通道。

★性能稳定，保证野外恶劣环境条件下长期可靠工作，内置看门狗，决不死机。

★用户可设置心跳间隔、保持设备长期在线。

★由于信号不好、中心关闭等引起的断线，终端保证在条件恢复后自动重连（TCP协议）。

★支持中心为固定IP方式

★支持中心为动态IP+域名解析方式，该功能使用户无需申请昂贵的固定IP业务。

★提供TTL、232、485多种串行通讯接口，波特率可选择，从300BPS到115200BPS。

★通过片内bootloader装载程序实现串口编程（ISP），方便升级。

随时享用新功能。

★终端内有FLASH存贮器，一次设置，永久有效。

★支持软开关机功能，用户不用终端工作时，可发指令让终端关机，这是为对功耗有

严格要求的用户设计。

终端GPRS性能指标

◆工作电压：

DC5V稳压电源

◆工业级设计，工作环境温度：

-25℃-+70℃，储藏温度：

-45℃-+85℃

◆湿度范围：

0-95％非冷凝

◆功耗：

数据收发时<200MA,空闲时<50MA。

◆RS232串口：

默认9600BPS，8，1，N（可调）（默认接口）

◆TTL串口：

默认9600BPS，8，1，N（可调）

◆485串口：

默认9600BPS，8，1，N（可调）

◆SIM卡接口：

支持标准手机卡。

SIM卡槽采用推拉式。

◆GSM天线接口：

50欧SMA天线连接头

◆模块体积：

长7.1cm*宽4cm*厚1.3cm（不含天线尺寸）。

三、激光测距传感器或监测系统

1）激光传感器介绍：

（1）FTM系列激光位移传感器介绍：

FTM系列激光位移传感器是北京飞拓信达激光技术有限公司的最新产品，测程大，距离最远200m，精度高，精度最高1mm。

FTM系列激光测距传感器还具有丰富的工业数据接口（RS232、485、422、0-10V，0-5V，4-20mA，无线接口等），超强的抗干扰能力，广泛的应用于钢铁工业、冶金工业、汽车工业、印刷工业、食品工也等各类工业控制和各类野外监测、检测现场。

（2）FTM系列激光位移传感器应用场合

1、反射镜测量各种物体距离；

2、滤光镜可测高温被测体；

3、防爆盒可用于防爆环境；

4、摆动电机可用于2D轮廓测量；

（3）FTM系列激光位移传感器性能指标

1、光学参数

激光特性：

红色激光二极管。

波长：

620nm—650nm。

激光等级：

2级。

光斑类型：

点或线。

光斑大小：

点光斑5mm@10m，线光斑3mmX150mm@10m。

输出功率：

小于1毫瓦。

2、电气参数

工作电压5V或18-24V。

电流：

小于170毫安。

输出格式：

数字量RS232、RS485或RS422，模拟量0-5V、0-10V或4-20mA。

分辨率1mm或0.1mm。

精度：

1mm或1.5mm。

3、机械参数

外壳材料：

铝合金镀膜或喷塑。

窗口：

玻璃窗口。

接线方式：

航空插头或预留2m屏蔽线。

4、环境参数

防护等级：

防水及防尘，IP65等级，按照IEC529标准。

存储温度：

-30℃—+80℃。

可在野外长期工作

（4）FTM系列激光位移传感器型号对照表

型号

参数

FTM-50

FTM-100A

FTM-100B

FTM-200

量程

0.05m-70m

0.05-100m

0.05-200m

精度

1.5mm

1mm

分辨率

1mm/0.1mm

采样频率

2HZ-15HZ

2HZ-10HZ

2HZ-15HZ

工作温度

-10℃-50℃

-20℃-70℃

存储温度

-30℃-80℃

工作电压

直流5V/12V

直流5V/9-18V

功耗

1.5W

输出格式

RS232、RS485、0-5V、0-10V、4-20mA、PNP

RS232、RS485、0-5V、0-10V、4-20mA、NPN

RS232、RS485、0-5V、0-10V或4-20mA、NPN

光斑直径

10mm@30m

10mm@50m

尺寸

40X60X150mm

45X70X150mm

重量

300克

350克

2）大坝、桥梁、边坡长期监测自动监测系统介绍

该系统采用光电图像法，由光电靶标、成像测量系统、GPRS无线网络传输系统和控制中心数据采集分析软件组成。

它通过固定在被测目标上放置的光电靶标在感光器件上所成的图像来分析被测目标的微小形变。

系统可以通过GPRS无线网络方便实现远程监控，适合野外无人职守、无法布线等领域长期监测和短期观测。

它具有远程监控、自动完成测量周期、实时评价测量结果、实时显示变形趋势等智能化的功能。

在任何一台能上网的计算机上面都可以采集到现场数据。

该产品可应用于铁路和公路桥梁监测、大坝变形检测、地铁监测、山体滑坡监测、、高层建筑物监测等，是进行建筑物变形自动监测的理想系统。

光电靶标主机

它不仅可以测量目标的微小形变，还可以同时测量目标震动情况。

可以给出测量目标的强迫振动频率、固有频率和振幅，通过频谱分析可得出冲击系数、功率普等参数。

系统的硬件、软件和附件数量和规格型号的具体配置可根据工程需要来定。

技术指标

1、测量范围：

500米不小于1米

2、测量距离:

10m～500m

3、频率响应:

0～100Hz（最大可到500）Hz。

4、可分辨率:

测量范围Dx0.2‰毫米，

5、不确定度:

测量范围Dx3‰毫米，

6、采样时间:

多档可预置。

也可以采用自动测量工作方式，

7、工作温度:

-20℃～70℃，相对湿度:

≤90％。

8、锂电池供电或太阳能电池:

锂电池一次充电，野外长期监测可连续工作3个月以上。

（也可用220V市电长期供电）

仪器特点：

1、这种监测方法可以精确的测量500米远的目标的微小变形，精度高于同类设备。

2、整机的工业级设计，适合野外长期监测，是一般全站仪、经纬仪等测量方法所不能替代的。

3、该系统该仪器方便实现远程监控，会上网就能监控现场数据。

应用GPRS无线网络传输，适合野外无人职守、无法布线等领域长期监测和短期观测。

4、可以根据客户需要可以开发具有实时评价测量结果、实时显示变形趋势等智能化的功能的软件。

四、无线传输模块

最大特点：

裸板体积小，方便内嵌使用。

窄带抗干扰性强。

接收灵敏度高。

三种省电模式：

硬件唤醒,串口唤醒,空中唤醒。

主要应用：

无线抄表，电子衡器，无线排队，体质智能检测，工业设备数据采集，云台控制，无线点菜机。

主要性能：

◆视距可靠传输距离可达800m；采用GFSK的调制方式；

◆载频433MHz，也可订制315M/868M/915M等其他载频；ISM频段，无需申请频；

◆接口速率：

1200/2400/4800/9600/19200bps/38400bps；

◆信道速率：

1200/2400/4800/9600/19200bps/38400bps；

◆接口方式：

TTL/RS232/485由用户选择，接口格式：

8N1/8E1/8o1（特殊格式需定置）；◆收发一体，半双工,数据收发转换自动完成，只要向接口收/发数据即可，转换时间短；

◆可用于点对点,点对多点,多点对点等多种通信组合方式；

◆数据透明传输，可传输较长的数据帧；

◆自动过滤掉空中产生的假数据，长期使用可靠性好，故障率极低；

◆供电要求：

TTL：

DC+2.8V~+3.6V或+3.6V~+5.5V，RS232/RS485：

DC+4.5V~+5.5V；

◆低功耗：

功率100mw，接收电流<20mA，发射电流<100mA，休眠时电流<1uA；

◆三种省电模式：

硬件唤醒,串口唤醒,空中唤醒；

◆温度：

-20℃~+65℃；

◆体积：

44mm×27mm×8mm（不含天线）；

使用接口：

JZ871提供RS232接口。

JZ871常用参数主要有：

串口波特率与校验，空中波特率，信道与频率。

这些参数均可通过我公司设置软件进行设置。

用户在使用过程中也可根据我公司协议动态更改这些参数。

空中速率大于串口速率时，一帧可传无限大数据，空中速率小于或等于串口速率时，一帧最多可传255字节。

空中速率越高时传输距离会越近。

用户使用时请根据需要配置波特率。

JZ871常规为5V供电。

两台JZ871正常通讯前提：

1．两模块信道（即频率）一致

2．两模块空中波特率一致

3．两模块串口波特率及校验与所接设备或电脑一致

技术参数：

调制方式

GFSK

工作频率

433MHZ

信道数目

发射功率

≤100mW

接收灵敏度

-121dBm

发射电流

<100mA

接收电流

<20mA

休眠电流

≤1uA

信道速率

1200/2400/4800/9600/19200/38400Bit/s用户可设

串口速率

1200/2400/4800/9600/19200/38400Bit/s用户可设

收发转换时间

<10ms

接口数据格式

8E1/8N1/8O1

工作电源

RS232/RS485：

5±0.5V，TTL：

2.7~3.6V,3.6~5.5V直流

工作温度

-20℃～65℃

工作湿度

10%～90%相对湿度,无冷凝

外形尺寸

44mm×27mm×8mm（不含天线）

传输距离

800-1200M（视距）

在上面的基础上可以根据具体要求来增减配置，然后把传感器串联后接入采集终端再加上软件支持，这样就实现了下面的要求：

（1）在每个监控点设置X套传感器。

（2）多套激光测距传感器串联，配备一套无线传送器。

（3）监控中心可控制监测数据频率；

（4）监测结果采用无线方式远距离传送到监控中心。

（5）监控管理中心有关人员经中心管理服务器授权后，就可以通过Internet登录监控服务中心平台实时监测各监控点的距离变化。

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