پایش رانش زمین: هشدار زودهنگام دقیق برای حفاظت از جان و مال

رانش زمین، به عنوان یک فاجعه زمین‌شناسی ناگهانی و مخرب، دائماً جان، مال و زیرساخت‌های حیاتی مردم را تهدید می‌کند. فناوری دقیق و قابل اعتماد پایش رانش زمین و هشدار زودهنگام، یک خط دفاعی حیاتی برای پیشگیری و کاهش اثرات بلایا است. انتخاب هسته قابل اعتماد و نوآورانه فناوری‌ها و حسگرها برای پایش رانش زمین انتخابی عاقلانه برای جلوگیری از خطرات رانش زمین و محافظت از ایمنی و اموال مردم است.

فناوری‌های اصلی برای پایش رانش زمین

پایش جابجایی سطح:

• روش‌های سنتی ژئودزی: از توتال استیشن‌ها، ابزارهای ترازیابی و غیره استفاده می‌کند که دقت بالایی را ارائه می‌دهد اما راندمان پایینی دارد و نظارت بر زمان واقعی را دشوار می‌کند.
• نظارت GNSS: با دریافت سیگنال‌های ماهواره‌ای، تغییرات مختصات سه‌بعدی نقاط نظارت را به صورت بلادرنگ ارائه می‌دهد. این سیستم برای نظارت در مقیاس بزرگ و مسافت‌های طولانی مناسب است، اما می‌تواند تحت تأثیر تداخل پیچیده زمین قرار گیرد.
• InSAR (رادار روزنه مصنوعی تداخل‌سنجی): از تصاویر ماهواره‌ای یا رادار هوایی برای به دست آوردن اطلاعات تغییر شکل سطح در سطح میلی‌متر در مناطق وسیع استفاده می‌کند، مناسب برای بررسی‌های منطقه‌ای، اما با قابلیت‌های نسبتاً پایین‌تر در زمان واقعی.

پایش جابجایی عمیق:

• شیب‌سنج‌ها: این دستگاه‌ها در گمانه‌ها نصب می‌شوند و تغییرات زاویه شیب اعماق مختلف سنگ و خاک را اندازه‌گیری می‌کنند که برای تعیین موقعیت سطح لغزش و روند جابجایی‌های عمیق بسیار مهم است.
• شیب‌سنج ثابت: نظارت خوب و بلادرنگ با داده‌های پیوسته ارائه می‌دهد.
• شیب‌سنج قابل حمل: اندازه‌گیری‌های دستی منظم با هزینه‌های کمتر.

فناوری حسگر فیبر نوری:

با جاسازی حسگرها در زیر زمین، فیبرهای نوری تغییرات در کرنش، دما و غیره را تشخیص می‌دهند و اندازه‌گیری توزیع‌شده، مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی و مقاومت در برابر خوردگی را ارائه می‌دهند.

پایش عوامل محیطی مؤثر:

• پایش بارندگی: بارندگی شدید عامل اصلی ایجاد رانش زمین است. پایش بارندگی در زمان واقعی برای هشدارهای اولیه ضروری است.
• پایش سطح آب زیرزمینی/فشار آب منفذی: با استفاده از پیزومترها و گیج‌های سطح آب، تأثیر دینامیک آب زیرزمینی بر پایداری شیب بررسی می‌شود.

حسگرهای کلیدی در پایش رانش زمین

حسگرها «اعصاب حسی» سیستم نظارتی هستند و انتخاب آنها مستقیماً بر کیفیت داده‌ها تأثیر می‌گذارد:

• گیرنده‌های GNSS: حسگر اصلی برای پایش جابجایی سطح، ارائه تغییرات موقعیت مطلق.
• پروب‌های شیب‌سنج: حسگر اصلی برای پایش جابجایی عمیق، ارائه داده‌های تغییر زاویه شیب.
• پیزومترها/سطح‌سنج‌های آب: تغییرات آب زیرزمینی و فشار آب منفذی را پایش می‌کنند.
• باران‌سنج‌ها: ثبت لحظه‌ای میزان بارندگی.
• ترک‌سنج‌ها: باز و بسته شدن ترک‌های سطحی را رصد می‌کنند.

پیشرفت نوآورانه: فناوری نظارت بر جابجایی چندبعدی با دقت بالا و میکرومغناطیسی

شرکت فناوری نرم‌افزار شکار شنیانگ شنگ (Shenyang Sheng Hunting Software Technology Co., Ltd.) در راستای دستیابی به دقت بالاتر، سازگاری قوی‌تر و هزینه‌های نگهداری کمتر، فناوری میکرومغناطیسی چندبعدی را به طور نوآورانه‌ای در حوزه نظارت بر بلایای زمین‌شناسی به کار گرفته است. محصول اصلی آن -حسگرهای جابجایی با دقت بالا-راهکار جدیدی برای پایش زمین لغزش ارائه می‌دهد.

اصل فنی:

این حسگر از فناوری پیشرفته کدگذاری مغناطیسی و القایی برای اندازه‌گیری تغییرات جابجایی نسبی جزئی بین نقاط پایش (در مقیاس میلی‌متری یا حتی زیر میلی‌متری) از طریق یک روش اندازه‌گیری غیرتماسی استفاده می‌کند. ویژگی «چندبعدی» آن امکان اندازه‌گیری همزمان جابجایی در امتداد محورهای مختلف (مانند X، Y، Z) را فراهم می‌کند و بازتاب جامع‌تری از ویژگی‌های تغییر شکل اجسام زمین‌شناسی ارائه می‌دهد.

مزایای اصلی:

• دقت بالا: به تفکیک‌پذیری جابجایی در سطح میکرومتر تا میلی‌متر دست می‌یابد و الزامات سختگیرانه برای نظارت بر تغییر شکل‌های کوچک اولیه در رانش زمین را برآورده می‌کند.
• ضد تداخل قوی: این حسگر در برابر محیط‌های خشن میدانی مانند رطوبت، گرد و غبار و تداخل الکترومغناطیسی بسیار مقاوم است و داده‌های پایدار و قابل اعتمادی را در درازمدت تضمین می‌کند.
• نصب انعطاف‌پذیر: اندازه جمع و جور، نصب آسان روی ترک‌های سطحی، سطوح سازه‌ای یا ترکیب با میله‌های مهار برای نظارت عمیق.
• نظارت مداوم و بلادرنگ: از نظارت بی‌وقفه ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته پشتیبانی می‌کند و داده‌ها به صورت بلادرنگ به پلتفرم هشدار اولیه منتقل می‌شوند.
• مصرف برق کم و طول عمر بالا: مناسب برای سناریوهای فضای باز بدون برق شبکه یا با انرژی خورشیدی، که باعث کاهش دفعات تعمیر و نگهداری می‌شود.

سناریوهای کاربردی و ارزش

حسگرهای جابجایی و سیستم‌های نظارتی ساخت شرکت Shenyang Sheng Hunting با موفقیت در پایش پایداری خاکریزها، شیب‌ها، پل‌ها، تونل‌ها و فونداسیون توربین‌های بادی به کار گرفته شده‌اند. در زمینه پایش رانش زمین، این سامانه به ویژه برای موارد زیر مناسب است:

• پایش دقیق جابجایی مناطق کلیدی (مثلاً ترک‌ها و توده‌های بالقوه رانش زمین).
• پایش تکمیلی در مناطقی که پوشش آنها با روش‌های سنتی دشوار است یا در محیط‌های خشن.
• ساخت شبکه‌های نظارتی کم‌هزینه و با تراکم بالا برای بهبود دقت هشدار اولیه.

پایش سه‌بعدی جابجایی زمین‌لغزش یک پروژه سیستماتیک است که نیاز به ادغام فناوری‌ها و حسگرهای مختلف دارد. از روش‌های سنتی ژئودزی، GNSS و شیب‌سنج‌ها گرفته تا حسگرهای فیبر نوری نوآورانه و پایش جابجایی چندبعدی میکرومغناطیسی، فناوری همچنان در حال پیشرفت است. شرکت فناوری نرم‌افزار شکار شنیانگ شنگ با ارائه راه‌حل‌های دقیق‌تر، قابل اعتمادتر و سازگارتر برای محیط‌های خشن، سهم قابل توجهی در پایش بلایای زمین‌شناسی داشته است و در نتیجه با قدرت فناوری، سد ایمنی را برای پیشگیری و کاهش بلایای طبیعی تقویت می‌کند.