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FIV系列 陣列位移計(柔性測斜儀)

系統介紹

瑞科儀器FIV系列陣列位移計實時三維監測系統集陣列位移計、數據采集設備、監測云平臺于一體，系統可實現監測數據實時采集、監測成果分類規范化存儲、報警信息多樣化推送等功能。同時，系統可兼容不同廠家的各類監測設備和傳感器。滿足大壩、邊坡、礦山、尾礦庫、隧道、基坑等多種自動化監測場景的應用需求。

陣列位移計產品介紹

FIV系列陣列位移計是由高強度的陣列式固定長度測量單元組成，單元間使用能承受較大應力與變形的柔性接頭進行連接，每節測量單元上均標有X軸標志線。

陣列位移計工作原理說明

FIV系列位移計工作原理是通過MEMS微機電系統測量重力加速度在不同軸向上的數據來計算出對應軸與重力方向的角度，通過角度的變化計算對應測量單元的位移量。

 

?每個測量單元安裝有三個加速度傳感器，通過測量傳感器的加速度值來計算出對應軸與重力方向的夾角θ。

?通過計算出對應軸與重力方向的夾角θ來計算對應測量單元的位移量( d=L*Sinθ)。

?每個測量單元長度為L,則第i個測量單元在重力方向的坐標系中對應的坐標長度為 d=L*Sinθi,對應的第i個測量單元在整體坐標系中的坐標為第1個測量單元到第i個測量單元的累加值D=∑L*Sinθi。

d：三維軸線中(X、Y、Z)單個測量單元相對基準的變形值；

L： 單個測量單元的長度（ 0.3m 、0.5m、1m）；

θ：單個測量單元對應軸與重力方向之間的夾角；

 

陣列位移計參數

指標	HT-FIV-A	HT-FIV-S
工作方式	MEMS微機電加速度式
量測方向	3維度（X、Y、Z三向）
角度分辨率	優于±0.0003° （±1.08"） (±0.000005rad)	優于±0.0028° （±10"） (±0.00005rad)
位移分辨率	優于0.005mm@500mm	優于0.02mm@500mm
系統穩定性	優于±0.5mm（32m）	優于±2.0mm（32m）
測量精度	±0.002° (0.0006%F.S.) (0.02mm@500mm)	±0.0012° (0.0003%F.S.) (0.1mm@500mm)
溫度測量精度	優于±0.2℃	優于±0.8℃
抗扭轉校正精度	優于±1°	優于±1.8°
溫度記錄	實時溫度記錄（每節）
采集頻率	常規最高1秒/次	常規最高1分鐘/次
電氣功耗	DC12V 3.2mA/節點
抗拉保證	550kgf
防水保證	水下200mm（2MPa）
工作環境	-40~60℃（濕度≤95%）
直徑規格	22mm（主體），25mm（最大處），分段拼接時，分接頭直徑29mm
磁場干擾	沒有影響
電場干擾	沒有影響
形變軌跡	形變軌跡實時回放
長度規格	單節0.5米或1米可選
節段連接處最大彎曲角度	180°
組裝方式	任意長度自由拼接
通訊電纜	5m
分節尺寸	20m、10m、5m、2m、1m、0.5m（其他長度定制）

FIV系列陣列位移計特點

1. 溫區補償/數據穩定

采用MEMS微機電系統，通過高度集成完美地消除了軸系間的誤差，在-40℃～60℃之間采用溫區補償模型消除溫飄，保證了FIV數據采集的穩定；在實驗環境中，該系列產品數據波動最優僅為0.01mm。

 

 

2. 方向準確/精度可靠

FIV系列陣列位移計出廠前，每個節點都采用高精度全自動標定系統進行獨立標定，組裝完成后再次整體標定，保證了X、Y、Z方向的準確，位移分辨率每節（ 500 mm ) 最高可達 0.005mm。

 

 

 

3. 偏量修正/扭轉校正

偏量修正：陣列位移計初次安裝時，如測斜管已經發生扭轉，可根據安裝時陣列位移計首節Mark線方向與待測變形方向的夾角進行修正，保證了監測方向的準確性。

扭轉校正：陣列位移計安裝完成后，在監測過程中，如測斜管發生扭轉，可對由測斜管扭轉過程中帶動陣列位移計扭動產生的角度進行校正 ，保證測量結果的準確性

 

4. 在線傳輸/實時分析

FIV系列陣列位移計支持4G全網通、串口等多種通訊方式，安裝完成后接通電源、簡單設置，監測數據便可實時采集、在線傳輸，采集頻率最高可達每秒1次，用戶可通過監測云平臺實時分析并下載數據。

 

 

5. 二次開發/平臺兼容

FIV系列陣列位移計協議開放，兼容性強，用戶可根據需求將陣列位移計連接到其它品牌數據采集器進行數據傳輸，也可以將陣列位移計的監測數據回傳到其它監測軟件進行查看。

 

6. 分節設計/重復使用

FIV系列陣列位移計采用分節設計，用戶可根據不同的監測項目需求現場組合，自由拼接陣列位移計長度，真正做到重復使用。

 

綜合采集器

瑞科儀器綜合采集器具備數據采集、轉換、存儲、上傳功能；綜合采集器分兩個型號，分別是HT-FIV-C2000和HT-FIV-D300。HT-FIV-C2000綜合采集器采用Linux系統。HT-FIV-D300采用低功耗設計，在供電條件受限的環境下，能有效的延長監測周期，提高自動化監測效率。

綜合采集器參數

參數/型號	HT-FIV-C2000	HT-FIV-D300
供電方式	DC 9 - 15 V	DC 9 - 315V
通信方式	4G全網通 （向下兼容3G、2G）	4G全網通 （向下兼容3G、2G）
功耗	DC 12V 220mA (休眠小于500μA)	DC 12V 180mA (休眠小于500μA)
日計時誤差	≤0.5秒/天 （云平臺每天凌晨校準時間）	≤0.5秒/天 （云平臺每天凌晨校準時間）
內存	16G（約1600萬條）	16M（約1.6萬條）
工作溫度	-40°~ 85℃	-40°~ 85℃
相對濕度	≤95%（@40℃）	≤95%（@40℃）
接口	電源接口/485接口/USB接口 DB接口/外接天線接口/以太網接口	電源接口/485接口/USB接口 DB接口/外接天線接口/以太網接口
系統	Linux	RTT
狀態顯示	LED燈	LED燈
可支持的設備數量	10×200	1×50
可支持的最快頻率	1Hz	1Hz
可支持的方向規范	V1.1/V1.2（默認）	V1.1/V1.2（默認）

監測預警云平臺

HT-Cloud實時三維監測預警云平臺適用于邊坡滑移、隧道施工、 道路路基沉降、橋梁撓度、水利大壩沉降及側移、建筑施工等多種 實時監測的項目, 監測內容主要涵蓋深部位移、表面位移、傾斜、 振動、水位、裂縫、軌跡、地表沉降、支撐應力、視頻監控等。云 平臺具有監測數據實時獲取、云端綜合處理、多樣化圖表展示、專業相關性分析、災害預警、報表統計等功能，可同時管理多項目多設備，為用戶提供安全可靠、實時全面、及時有效的信息服務。

應用場景

1.豎直安裝

應用場景：水工建筑物、邊坡、基坑等深層水平位移監測。

2.水平安裝

應用場景：路基沉降監測、堆石壩沉降監測等。

3.環形安裝

應用場景：隧道、地下廠房等收斂監測。

經典案例 / 01（豎直安裝應用）

?金麗溫鐵路青田縣下個寮滑坡體監測

        基本情況:金麗溫鐵路青田縣禎埠鄉下個寮山體滑坡體為全國現已查明的第六個特大型巖質順層、整體錯落推移式老滑坡,前緣局部滑體推測為牽引式滑坡，滑體厚度20m~ 105m，滑坡體積約為1100萬立方。滑坡區次生構造、節理裂隙發育，巖體破碎，且滑體地質條件復雜，滑坡危害程度為I級,若該滑坡體發生垮塌,將造成甌江斷流、金溫鐵路線被掩埋、上游村鎮被淹等災害。 為實時了解滑坡體所處狀態，保障金麗溫鐵路的安全運行以及周邊人民的生命財產安全，并為搶險施工提供科學依據，該路段安全監測單位 中鐵第四勘察設計院集團有限公司采用了FIV陣列位移計實時三維監測系統對三個已有測斜孔進行自動化監測及預警。

?重點監測情況

2019年3月3日至2019年3月15日, 位于滑坡體前緣鐵路線路外側的深層水平位移自動化監測點CX2-1和CX3- 2發生了持續性加速變形，12天累計變形量約50mm ;位于滑坡體區后緣的CX3- 5測斜孔累 計變形約10mm。我公司技術組對監測數據深度分析和綜合研究后，初步認定滑坡體內部滑帶斷層正處于加速滑動失穩狀態。我公司第一時間及時準確將該情況上報了鐵四院現場監測項目部，為后期滑坡體的綜合整治施工提供了科學有效的數據支持。

經典案例 / 02（水平安裝應用）

?中交四航局北海港泊位碼頭拋石施工沉管沉降監測

       中交四航局北海港鐵山港東港區欖根作業區1-2號泊位工程項目，采用瑞科儀器陣列位移計實時三維監測系統進行拋石施工沉管沉降監測，及時地為施工期安全監測提供了有效的數據支持。

經典案例 / 03 （環形安裝應用）

?廈門第二西通道健康監測項目收斂監測

       廈門第二西通道，即海滄海底隧道，是福建省最長的海底隧道項目，該項目全長約7.1公里，其中，隧道長約6335米，隧道 凈寬2×13.75米。該項目采用瑞科儀器陣列位移計實時三維監測系統對多個隧道斷面進行收斂監測，為施工期和運維期的安全監測提供了有效的數據支持。