[实用新型]一种长输管道地质灾害多参数监测装置

说明书

本实用新型属于管道地质灾害监测技术领域，具体公开了一种长输管道地质灾害多参数监测装置，包括应用平台、监测云和多参数监测单元，多参数监测单元包括传感部、数据采集传输部、供电部、防雷部和安装部署体系部，传感部包括GNSS绝对位移传感、相对位移传感、倾斜传感和应变传感，数据采集传输部将传感部监测的传感数据进行采集并传输至所述监测云；监测云对传感数据进行存储、解析和解算，应用平台与监测云实现双向交互通讯，应用平台对传感数据进行专业分析、研判并可视化展现；供电部用于对数据采集传输部进行供电，防雷部用于对多参数监测单元进行防雷处理。上述装置，能够解决复杂工况条件下多参数监测、融合预警研判的难题。

技术领域

本实用新型属于管道地质灾害监测技术领域，尤其涉及一种长输管道地质灾害多参数监测装置。

背景技术

长输管道设计选线或施工阶段，因特殊原因不能规避而必须穿越滑坡、不稳定斜坡等不良地质体，或运行期间管道穿越地段新生地质灾害。为尽可能避免因地质灾害发生，引起长输管道位移、变形、破裂、油气泄漏、火灾、爆炸、环境污染等严重事故，为此开展长输管道沿线地质灾害监测具有紧迫和必要性。

目前，对于长输管道穿越的致灾地质体的监测方法与常规地质灾害监测类似，根据地质灾害的类型、成灾机理、规模等选择不同的监测技术方法和监测仪器设备。对于长输管道本体监测与结构监测类似，主要侧重其应力应变状态的监测。现有技术中采用的监测方法包括CNSS监测法、TPS监测法、传感相对位移观测法、钻孔测斜法、应力应变监测和环境因素监测，下面将对这些检测方法进行详述：

CNSS监测法，采用的监测设备包括GPS、北斗和GNSS接收机，该监测方法能够实现自动化绝对位移监测，监测精度直接与采集频率、采样时长、误差改正模型有关，技术门槛较高，应用广泛。但是GNSS监测法其监测点位选取、数据采集、数据计算与平差须具备较为完备的卫星定位基础理论与实践经验，对技术人员要求较高；GNSS监测法其观测成果为离散单点绝对位移，难以反映管道本体状态，为掌握整体变形状态则须根据致灾地质体特征构建相应监测网络，此时监测成本较高，也不适宜大范围使用。

TPS监测法，采用的监测设备包括全站仪和测量机器人，该监测方法根据实际需求可实现人工、半自动化或自动化绝对位移监测，观测精度有保障，仪器设备投入成本较高，人力成本较高。TPS监测法目前多为人工观测手段，为此该法存在明显的时间域空白，实时性差，夜晚、雨天等不利条件下难以实现基本的数据采集工作，采集数据可靠性受人为影响因素大，难以满足现今自动化实时监测需求。若实现自动化观测则须配置相应的供电、防护等装置，投入较大。其次，与GNSS监测法一致其观测成果为离散单点绝对位移。

传感相对位移观测法，采用的监测设备包括拉线式地表位移监测仪、激光测距式地表位移监测仪或超声波式地表位移监测仪，该监测方法实现崩滑体或结构局部相对位移(主要指裂缝)的自动化监测，但其观测成果仅能反映局部相对形变情况，适用于局部形变监测，对形变方向及整体控制贡献度较小。

钻孔测斜法，采用的监测设备包括滑动测斜仪、固定测斜仪和阵列式形变监测仪，实现岩土体深部不同层位位移监测，多用于滑坡、高边坡滑动面搜寻和监测。钻孔测斜法须配合钻探成孔，对成孔过程中地质编录与地质识别提出较高要求，成孔施工成本较高；其次传感设备安装难度大；再者，以管道运行保护为出发点，鉴于管道埋深一般介于1.5-5.0m，深部位移监测必要性较低。

应力应变监测，采用的监测设备包括应变片、应力计和压力盒等，实现管道本体应力应变状态监测、管道周边土体挤压效应监测，该法于建(构)筑物或支护结构应力应变监测领域较为常见，在管道监测领域多用应变片观测其多向应变进而计算各向主应力。该法成本较低、易实现，但需要结构力学、材料力学、土力学等力学，传感信号处理、测量误差理论等知识支撑，技术门槛较高。并且该监测方法仅能反映监测对象本体受力状态，周边岩土体形变状态不能得到表征。