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.
Рис. 1. ДПДЦ. Общий вид без устройства установки.
Рис. 2. Структурная схема ДПДЦ.
Рис. 3. ДПДЦ перед установкой в скважину.
Рис. 4. Размещение ДПДЦ в скважине.