مراقبة الانهيارات الأرضية: إنذار مبكر دقيق لحماية الأرواح والممتلكات

تُشكل الانهيارات الأرضية، ككارثة جيولوجية مفاجئة ومدمرة، تهديدًا مستمرًا لحياة الناس وممتلكاتهم وبنيتهم التحتية الحيوية. وتُعدّ تقنية رصد الانهيارات الأرضية الدقيقة والموثوقة والإنذار المبكر بها خط دفاع أساسي للوقاية من الكوارث والتخفيف من آثارها. ويُعدّ اختيار حلول أساسية موثوقة ومبتكرة التقنيات وأجهزة الاستشعار لرصد الانهيارات الأرضية يعد اختيارًا حكيمًا لمنع مخاطر الانهيارات الأرضية وحماية سلامة الأشخاص وممتلكاتهم.

التقنيات الأساسية لرصد الانهيارات الأرضية

مراقبة إزاحة السطح:

• الأساليب الجيوديسية التقليدية: تستخدم محطات إجمالية وأجهزة تسوية وما إلى ذلك، مما يوفر دقة عالية ولكن كفاءة منخفضة، مما يجعل المراقبة في الوقت الحقيقي صعبة.
• مراقبة نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS): من خلال استقبال إشارات الأقمار الصناعية، يوفر النظام تغييرات إحداثيات ثلاثية الأبعاد آنية لنقاط المراقبة. وهو مناسب للمراقبة واسعة النطاق وبعيدة المدى، ولكنه قد يتأثر بتداخلات التضاريس المعقدة.
• InSAR (رادار الفتحة التركيبية التداخلية): يستخدم صور الأقمار الصناعية أو الرادار المحمول جواً للحصول على معلومات تشوه السطح على مستوى المليمتر على مناطق واسعة، وهو مناسب للمسوحات الإقليمية، ولكن بقدرات أقل نسبياً في الوقت الحقيقي.

مراقبة النزوح العميق:

• أجهزة قياس الميل: يتم تركيبها في الآبار، وهي تقيس التغيرات في زوايا الميل على أعماق مختلفة من الصخور والتربة، وهو أمر بالغ الأهمية لتحديد موضع سطح الانزلاق واتجاهات النزوح العميقة.
• مقياس الميل الثابت: يوفر مراقبة جيدة في الوقت الفعلي مع بيانات مستمرة.
• مقياس الميل المحمول: قياسات يدوية منتظمة بتكاليف أقل.

تكنولوجيا استشعار الألياف البصرية:

من خلال تضمين أجهزة استشعار تحت الأرض، تكتشف الألياف الضوئية التغيرات في الضغط ودرجة الحرارة وما إلى ذلك، مما يوفر قياسًا موزعًا ومقاومة للتداخل الكهرومغناطيسي ومقاومة للتآكل.

مراقبة العوامل البيئية المحفزة:

• مراقبة هطول الأمطار: يُعدّ هطول الأمطار الغزيرة عاملاً رئيسياً في حدوث الانهيارات الأرضية. يُعدّ رصد هطول الأمطار آنياً أمراً أساسياً للإنذارات المبكرة.
• مراقبة مستوى المياه الجوفية/ضغط المياه المسامية: باستخدام أجهزة قياس الضغط ومقاييس مستوى المياه، يتم مراقبة تأثير ديناميكيات المياه الجوفية على استقرار المنحدر.

أجهزة الاستشعار الرئيسية في مراقبة الانهيارات الأرضية

تعتبر أجهزة الاستشعار بمثابة "الأعصاب الحسية" لنظام المراقبة، واختيارها يؤثر بشكل مباشر على جودة البيانات:

• أجهزة استقبال GNSS: المستشعر الأساسي لـ مراقبة إزاحة السطح، مما يوفر تغييرات مطلقة للموضع.
• مجسات الميل: المستشعر الأساسي لـ مراقبة النزوح العميق، توفير بيانات تغيير زاوية الميل.
• أجهزة قياس الضغط/مستوى المياه: تراقب التغيرات في المياه الجوفية وضغط المياه المسامية.
• أجهزة قياس هطول الأمطار: تسجيل هطول الأمطار في الوقت الحقيقي.
• أجهزة قياس الشقوق: تراقب فتح وإغلاق الشقوق السطحية.

اختراق ابتكاري: تقنية مراقبة الإزاحة الدقيقة متعددة الأبعاد وعالية الدقة

سعيًا لتحقيق دقة أعلى، وقدرة أكبر على التكيف، وتكاليف صيانة أقل، طبّقت شركة شنيانغ شينغ لتكنولوجيا برامج الصيد المحدودة، بشكل مبتكر، تقنية الميكرومغناطيسية متعددة الأبعاد في مجال رصد الكوارث الجيولوجية. منتجها الأساسي هوأجهزة استشعار الإزاحة عالية الدقة-يوفر حلاً جديدًا لمراقبة الانهيارات الأرضية.

المبدأ الفني:

يستخدم المستشعر تقنية متقدمة للترميز المغناطيسي والحث لقياس التغيرات الدقيقة في الإزاحة النسبية بين نقاط الرصد (بمقياس مليمتر أو حتى أقل من مليمتر) من خلال طريقة قياس غير تلامسية. تتيح ميزة "تعدد الأبعاد" قياس الإزاحة في آن واحد على محاور متعددة (مثل X، Y، Z)، مما يوفر انعكاسًا أشمل لخصائص تشوه الأجسام الجيولوجية.

المزايا الأساسية:

• دقة عالية: تحقق دقة إزاحة بمستوى الميكرومتر إلى المليمتر، وتلبي المتطلبات الصارمة لمراقبة التشوهات المبكرة الصغيرة في الانهيارات الأرضية.
• مضاد قوي للتداخل: يتمتع المستشعر بمقاومة عالية للبيئات الميدانية القاسية، مثل الرطوبة والغبار والتداخل الكهرومغناطيسي، مما يضمن بيانات مستقرة وموثوقة على المدى الطويل.
• تركيب مرن: حجم صغير، سهل التركيب على الشقوق السطحية، أو الأسطح الهيكلية، أو مدمج مع قضبان التثبيت للمراقبة العميقة.
• المراقبة المستمرة في الوقت الفعلي: تدعم المراقبة المستمرة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع، مع نقل البيانات في الوقت الفعلي إلى منصة الإنذار المبكر.
• استهلاك منخفض للطاقة وعمر طويل: مناسب للسيناريوهات الخارجية بدون طاقة الشبكة أو مدعوم بالطاقة الشمسية، مما يقلل من تكرار الصيانة.

سيناريوهات التطبيق والقيمة

لقد استُخدمت مستشعرات الإزاحة من شركة شنيانغ شينغ هانتينغ وأنظمة المراقبة التي تُطوّرها بنجاح في مراقبة استقرار السدود والمنحدرات والجسور والأنفاق وأساسات توربينات الرياح. وفي مجال مراقبة الانهيارات الأرضية، تُعدّ هذه الأنظمة مناسبة بشكل خاص لما يلي:

• مراقبة النزوح الدقيق للمناطق الرئيسية (على سبيل المثال، الشقوق وأجسام الانهيارات الأرضية المحتملة).
• الرصد التكميلي في المناطق التي يصعب تغطيتها بالطرق التقليدية أو في البيئات القاسية.
• بناء شبكات مراقبة منخفضة التكلفة وعالية الكثافة لتحسين دقة الإنذار المبكر.

مراقبة نزوح الانهيارات الأرضية ثلاثية الأبعاد مشروعٌ منهجيٌّ يتطلب دمجَ تقنياتٍ وأجهزة استشعارٍ متنوعة. بدءًا من أساليب المسح الجيوديسي التقليدية، ونظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، وأجهزة قياس الميل، وصولًا إلى الاستشعار المبتكر بالألياف الضوئية، ومراقبة الإزاحة المغناطيسية الدقيقة متعددة الأبعاد، تواصل التكنولوجيا تطورها. وقد أسهمت شركة شنيانغ شينغ هانتينغ سوفتوير تكنولوجي المحدودة إسهاماتٍ كبيرةً في رصد الكوارث الجيولوجية من خلال توفير حلولٍ أكثر دقةً وموثوقيةً وقابليةً للتكيف مع البيئات القاسية، مما عززَ حاجز الأمان للوقاية من الكوارث والتخفيف من آثارها بفضل القوة التكنولوجية.