FIV系列 阵列位移计(柔性测斜仪)

系统介绍

瑞科仪器FIV系列阵列位移计实时三维监测系统集阵列位移计、数据采集设备、监测云平台于一体，系统可实现监测数据实时采集、监测成果分类规范化存储、报警信息多样化推送等功能。同时，系统可兼容不同厂家的各类监测设备和传感器。满足大坝、边坡、矿山、尾矿库、隧道、基坑等多种自动化监测场景的应用需求。

阵列位移计产品介绍

FIV系列阵列位移计是由高强度的阵列式固定长度测量单元组成，单元间使用能承受较大应力与变形的柔性接头进行连接，每节测量单元上均标有X轴标志线。

阵列位移计工作原理说明

FIV系列位移计工作原理是通过MEMS微机电系统测量重力加速度在不同轴向上的数据来计算出对应轴与重力方向的角度，通过角度的变化计算对应测量单元的位移量。

 

Ø每个测量单元安装有三个加速度传感器，通过测量传感器的加速度值来计算出对应轴与重力方向的夹角θ。

Ø通过计算出对应轴与重力方向的夹角θ来计算对应测量单元的位移量( d=L*Sinθ)。

Ø每个测量单元长度为L,则第i个测量单元在重力方向的坐标系中对应的坐标长度为 d=L*Sinθi,对应的第i个测量单元在整体坐标系中的坐标为第1个测量单元到第i个测量单元的累加值D=∑L*Sinθi。

d：三维轴线中(X、Y、Z)单个测量单元相对基准的变形值；

L： 单个测量单元的长度（ 0.3m 、0.5m、1m）；

θ：单个测量单元对应轴与重力方向之间的夹角；

 

阵列位移计参数

指标	HT-FIV-A	HT-FIV-S
工作方式	MEMS微机电加速度式
量测方向	3维度（X、Y、Z三向）
角度分辨率	优于±0.0003° （±1.08"） (±0.000005rad)	优于±0.0028° （±10"） (±0.00005rad)
位移分辨率	优于0.005mm@500mm	优于0.02mm@500mm
系统稳定性	优于±0.5mm（32m）	优于±2.0mm（32m）
测量精度	±0.002° (0.0006%F.S.) (0.02mm@500mm)	±0.0012° (0.0003%F.S.) (0.1mm@500mm)
温度测量精度	优于±0.2℃	优于±0.8℃
抗扭转校正精度	优于±1°	优于±1.8°
温度记录	实时温度记录（每节）
采集频率	常规最高1秒/次	常规最高1分钟/次
电气功耗	DC12V 3.2mA/节点
抗拉保证	550kgf
防水保证	水下200mm（2MPa）
工作环境	-40~60℃（湿度≤95%）
直径规格	22mm（主体），25mm（最大处），分段拼接时，分接头直径29mm
磁场干扰	没有影响
电场干扰	没有影响
形变轨迹	形变轨迹实时回放
长度规格	单节0.5米或1米可选
节段连接处最大弯曲角度	180°
组装方式	任意长度自由拼接
通讯电缆	5m
分节尺寸	20m、10m、5m、2m、1m、0.5m（其他长度定制）

FIV系列阵列位移计特点

1. 温区补偿/数据稳定

采用MEMS微机电系统，通过高度集成完美地消除了轴系间的误差，在-40℃～60℃之间采用温区补偿模型消除温飘，保证了FIV数据采集的稳定；在实验环境中，该系列产品数据波动最优仅为0.01mm。

 

 

2. 方向准确/精度可靠

FIV系列阵列位移计出厂前，每个节点都采用高精度全自动标定系统进行独立标定，组装完成后再次整体标定，保证了X、Y、Z方向的准确，位移分辨率每节（ 500 mm ) 最高可达 0.005mm。

 

 

 

3. 偏量修正/扭转校正

偏量修正：阵列位移计初次安装时，如测斜管已经发生扭转，可根据安装时阵列位移计首节Mark线方向与待测变形方向的夹角进行修正，保证了监测方向的准确性。

扭转校正：阵列位移计安装完成后，在监测过程中，如测斜管发生扭转，可对由测斜管扭转过程中带动阵列位移计扭动产生的角度进行校正 ，保证测量结果的准确性

 

4. 在线传输/实时分析

FIV系列阵列位移计支持4G全网通、串口等多种通讯方式，安装完成后接通电源、简单设置，监测数据便可实时采集、在线传输，采集频率最高可达每秒1次，用户可通过监测云平台实时分析并下载数据。

 

 

5. 二次开发/平台兼容

FIV系列阵列位移计协议开放，兼容性强，用户可根据需求将阵列位移计连接到其它品牌数据采集器进行数据传输，也可以将阵列位移计的监测数据回传到其它监测软件进行查看。

 

6. 分节设计/重复使用

FIV系列阵列位移计采用分节设计，用户可根据不同的监测项目需求现场组合，自由拼接阵列位移计长度，真正做到重复使用。

 

综合采集器

瑞科仪器综合采集器具备数据采集、转换、存储、上传功能；综合采集器分两个型号，分别是HT-FIV-C2000和HT-FIV-D300。HT-FIV-C2000综合采集器采用Linux系统。HT-FIV-D300采用低功耗设计，在供电条件受限的环境下，能有效的延长监测周期，提高自动化监测效率。

综合采集器参数

参数/型号	HT-FIV-C2000	HT-FIV-D300
供电方式	DC 9 - 15 V	DC 9 - 315V
通信方式	4G全网通 （向下兼容3G、2G）	4G全网通 （向下兼容3G、2G）
功耗	DC 12V 220mA (休眠小于500µA)	DC 12V 180mA (休眠小于500µA)
日计时误差	≤0.5秒/天 （云平台每天凌晨校准时间）	≤0.5秒/天 （云平台每天凌晨校准时间）
内存	16G（约1600万条）	16M（约1.6万条）
工作温度	-40°~ 85℃	-40°~ 85℃
相对湿度	≤95%（@40℃）	≤95%（@40℃）
接口	电源接口/485接口/USB接口 DB接口/外接天线接口/以太网接口	电源接口/485接口/USB接口 DB接口/外接天线接口/以太网接口
系统	Linux	RTT
状态显示	LED灯	LED灯
可支持的设备数量	10×200	1×50
可支持的最快频率	1Hz	1Hz
可支持的方向规范	V1.1/V1.2（默认）	V1.1/V1.2（默认）

监测预警云平台

HT-Cloud实时三维监测预警云平台适用于边坡滑移、隧道施工、 道路路基沉降、桥梁挠度、水利大坝沉降及侧移、建筑施工等多种 实时监测的项目, 监测内容主要涵盖深部位移、表面位移、倾斜、 振动、水位、裂缝、轨迹、地表沉降、支撑应力、视频监控等。云 平台具有监测数据实时获取、云端综合处理、多样化图表展示、专业相关性分析、灾害预警、报表统计等功能，可同时管理多项目多设备，为用户提供安全可靠、实时全面、及时有效的信息服务。

应用场景

1.竖直安装

应用场景：水工建筑物、边坡、基坑等深层水平位移监测。

2.水平安装

应用场景：路基沉降监测、堆石坝沉降监测等。

3.环形安装

应用场景：隧道、地下厂房等收敛监测。

经典案例 / 01（竖直安装应用）

Ø金丽温铁路青田县下个寮滑坡体监测

        基本情况:金丽温铁路青田县祯埠乡下个寮山体滑坡体为全国现已查明的第六个特大型岩质顺层、整体错落推移式老滑坡,前缘局部滑体推测为牵引式滑坡，滑体厚度20m~ 105m，滑坡体积约为1100万立方。滑坡区次生构造、节理裂隙发育，岩体破碎，且滑体地质条件复杂，滑坡危害程度为I级,若该滑坡体发生垮塌,将造成瓯江断流、金温铁路线被掩埋、上游村镇被淹等灾害。 为实时了解滑坡体所处状态，保障金丽温铁路的安全运行以及周边人民的生命财产安全，并为抢险施工提供科学依据，该路段安全监测单位 中铁第四勘察设计院集团有限公司采用了FIV阵列位移计实时三维监测系统对三个已有测斜孔进行自动化监测及预警。

Ø重点监测情况

2019年3月3日至2019年3月15日, 位于滑坡体前缘铁路线路外侧的深层水平位移自动化监测点CX2-1和CX3- 2发生了持续性加速变形，12天累计变形量约50mm ;位于滑坡体区后缘的CX3- 5测斜孔累 计变形约10mm。我公司技术组对监测数据深度分析和综合研究后，初步认定滑坡体内部滑带断层正处于加速滑动失稳状态。我公司第一时间及时准确将该情况上报了铁四院现场监测项目部，为后期滑坡体的综合整治施工提供了科学有效的数据支持。

经典案例 / 02（水平安装应用）

Ø中交四航局北海港泊位码头抛石施工沉管沉降监测

       中交四航局北海港铁山港东港区榄根作业区1-2号泊位工程项目，采用瑞科仪器阵列位移计实时三维监测系统进行抛石施工沉管沉降监测，及时地为施工期安全监测提供了有效的数据支持。

经典案例 / 03 （环形安装应用）

Ø厦门第二西通道健康监测项目收敛监测

       厦门第二西通道，即海沧海底隧道，是福建省最长的海底隧道项目，该项目全长约7.1公里，其中，隧道长约6335米，隧道 净宽2×13.75米。该项目采用瑞科仪器阵列位移计实时三维监测系统对多个隧道断面进行收敛监测，为施工期和运维期的安全监测提供了有效的数据支持。