Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН

Мониторинг подземных вод

ДАТЧИК ПОРОВОГО ДАВЛЕНИЯ ЦИФРОВОЙ

Датчик порового давления цифровой (далее ДПДЦ), предназначен для измерения поровых давлений в грунтовом массиве (измерения пьезометрического уровня подземных вод) и преобразования полученных измерений в цифровой код в период изысканий, строительства и эксплуатации сооружений 1-го уровня ответственности, а также при мониторинге природных оползневых процессов.

ДПДЦ может применяться в автоматизированных системах мониторинга опасных геологических процессов.

ДПДЦ используется в составе пункта геофизического мониторинга ПГМ, создаваемого совместно с Геофизической службой РАН в рамках мероприятия 85 «Создание системы сейсмического мониторинга на территории Черноморского побережья Северного Кавказа, обеспечивающей надежный сейсмический контроль за важнейшими олимпийскими объектами и объектами жизнеобеспечения», ФЦП «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2015 года».

ДПДЦ обеспечивает выполнение следующих функций:

  • Непрерывное измерение вариаций порового давления и температуры в грунте и регистрация результатов измерений;
  • Привязку результатов измерений вариаций порового давления и температуры к системе единого времени;
  • Распознавание превышения заданных порогов с соответствующими параметрами;
  • Хранение данных измерения вариаций порового давления и температуры;
  • Диагностику узлов составных частей ДПДЦ и каналов связи;
  • Формирование тревожного сообщения о неисправности или превышения заданных порогов;
  • Передачу зарегистрированных данных и диагностической информации по протоколам TCP/IP в управляющий компьютер для последующей обработки.

 

Методика проведения измерений порового давления в массиве дисперсных грунтов

 Измерения следует производить в скважинах с обсадными трубами диаметром 127,5мм ниже уровня грунтовых вод.

Выбор места и глубины размещения датчика производится согласно геологическому разрезу, например, в слоях с повышенным водопритоком или в так называемых плывунах и т.д.

Датчик погружается в днище скважины путем задавливания штока с конусным наконечником, в котором расположен измерительный преобразователь порового давления. В качестве задавливающего устройства может использоваться буровой станок.

После задавливания производится измерение порового давления с частотой не менее 1 раз в час.

После задавливания производится измерение порового давления с частотой не менее 1 раз в час.

 

Основные технические данные и характеристики 

Наименование параметра Значение
Номинальное
Диапазон измерений порового давления от 0 до 500 кПа
Разрешающая способность ДПДЦ при измерении порового давления, не хуже 0,311·10-3 кПа
Основная абсолютная погрешность измерения порового давления, не более
Погрешность измерения давления от температуры, не более
Диапазон измерений температуры, не менее от 0 до 50 °С
Разрешающая способность ДПДЦ при измерении температуры, не хуже 0,0625 °С
Основная абсолютная погрешность измерения температуры, не более 0,5 °С
Скорость передачи данных по последовательным портам, бит/с от 9600 до 115200
Объем буферной  памяти, байт, не менее 512
Напряжения питания, В 11,5 ± 2,5

Потребляемая мощность,  Вт, не более:

·в режиме максимального потребления

·в режиме ожидания

 

0,4

0,3

Габаритные размеры, мм, не более

диаметр

высота

 

110

1500

Масса, кг, не более: 20

Рабочие условия применения ДПДЦ:

  • Температура окружающей среды от 0 до 50°С.
  • Атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (600-800 мм. рт. ст.)
  • Питание от источника постоянного тока напряжением от 9 до 16 вольт.

ДПДЦ общий вид без устройства установки

Рис. 1. ДПДЦ. Общий вид без устройства установки.

Структурная схема ДПДЦ

Рис. 2. Структурная схема ДПДЦ.

ДПДЦ перед установкой в скважину

Рис. 3. ДПДЦ перед установкой в скважину.

Размещение ДПДЦ в скважине

Рис. 4. Размещение ДПДЦ в скважине.