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地质位移变形监测中的GNSS和传感器应用案例

作者:深圳铭之光 发布时间:2018-07-04 16:41:33
  近期,在国内与传感器开发与应用相关的诸多领域,有哪些最新应用动态呢?来看看以下三则简讯。
 


贵州111地质队在当地井煤矿安装GNSS位移监测一体机。资料图
 
  1.位移变形监测应用中的GNSS和传感器应用
 
  去年,贵州省决定用两年时间,借助高科技手段,对威胁30人以上的高风险地质灾害隐患点,全部安装自动化监测设备及自动报警设备,实现风险较大隐患点专业自动化监测全覆盖。对威胁30人以下的隐患点,采用先进监测设备和声光智能化自动报警设备进行监测预警。
 
  目前,该省地质环境监测院通过与企业合作,开发出物联网地质自动监测平台,利用北斗卫星导航系统和物联网系统、大数据采集平台、无人机建模系统、位移分析系统、三维预警分析系统等,从天、空、地对地质灾害进行一体化位移变形监测。
 
  据了解,整套监测系统的运行是基于对灾害点相关资料的收集以及灾害点的现状调查为前提,根据灾害点的类型、变形特征、变形阶段在灾体不同区域选择安装不同类型的自动化监测传感器,比如GNSS位移监测一体机、测斜绳、水位计、拉线式位移传感器、雨量计等。
 
  通过传感器的监测分析,实现对灾体变形特征数据以及孕灾环境因素数据的实时采集,统一传回预警信息平台,再通过对数据图像对应的灾害类型,危害程度的分析,就能制定及时、有效、科学的应急预案。
 


渝阳煤矿井下安全监控系统瓦斯监测分站,资料图
 
  2.煤矿安监系统借助甲烷传感器可发出不同响度的报警
 
  煤矿安全监控系统是主要用来监测煤矿甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、硫化氢、矿尘浓度以及风速、风压、湿度、温度等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。近年来,重庆煤监局、市煤管局大力推进监管信息化建设,有力推动了煤矿安全生产形势持续稳定好转。
 
  一年多来,重庆市煤矿监控系统升级改造取得新进步。截至今年5月底,该市已有8个煤矿完成监控系统升级改造任务,其余矿井正实施建设或设备采购等工作。
 
  在此次煤矿安全监控系统升级项目中,渝阳煤矿采用的新型安全监控系统具备5级报警功能,可根据甲烷浓度大小、超限持续时间设置不同的报警级别。同时,甲烷传感器可根据检测值的大小,就地发出不同响度的报警声音。
 
  此次升级后,渝阳煤矿实现了矿井安全监控系统传感器数字化传输,系统抗电磁干扰能力得以增强,实现了系统自诊断、数据分析、多系统融合联动等要求。该系统升级完成后运行两个多月以来,未发生异常情况,运行平稳可靠。
 


新型心电监测衣,资料图
 
  3.国内开发出可提前数天预警的智能心电衣
 
  心脏病或者心血管疾病是危及人类生命健康的头号杀手,病人在猝死前往往不会有明显的疼痛表现,但是心率波形早在2到3天前,就已有变化。7月2日,“东南大学—联想”穿戴式心脏-睡眠-情绪智能监控联合实验室学术委员会发布消息称,新型心电监测衣能24小时监测心率波形,通过智能诊断算法可提前数天为心脏病猝死预警。
 
  每年,心血管疾病死亡人数占全球死亡总人数的29%;中国心血管病患者2.9亿,每5例死亡者中有2例死于心血管病。同时,根据世界卫生组织报告,全世界1/3人口存在失眠症状或睡眠功能障碍,有睡眠问题的人群患心血管病的风险比正常人高2到3倍,睡眠障碍易诱发高血压、糖尿病等疾病。
 
  以上人群都需要长期或定期监测心率和情绪波动,但受医疗条件和客观因素制约,目前还无法做到。东南大学与联想集团合作研发的智能心电衣,主要有3导联和12导联等类型,最小的仅有一根带子大小,包含了穿戴式电极和传感器、柔性电路板。智能心电衣与云端数据库连接,穿戴者的心电波形、心音、血压、呼吸等生理信号可实时上传至云端数据库,通过多生命体征信息的特征提取与异常识别算法,基于机器学习和深度学习的疾病风险信号筛查 ,对心脏-睡眠-情绪等信息进行智能判断。
 
  联合实验室主任、东南大学仪科学院刘澄玉教授介绍说,智能心电衣对心脏房颤、猝死等疾病的预检率有望达到95%、甚至更高。目前已在江苏省人民医院开展临床试用。