基于MEMS(微机电系统)加速度计的三维形变监测系统是测绘院科研团队最近成功研发的一款科研创新产品,该系统由多段连续节串接而成,可放置在钻孔中或嵌入工程结构体内,用于建(构)筑物的三维形变测量。硬件设备在每节段内将加速度芯片、磁力芯片、气象传感芯片和模数芯片等高度集成在一起,软件方面首次提出并应用姿态参考系统算法,保证了监测精度可靠。目前该产品已经成功应用到某铁路隧道边坡自动化监测项目,为铁路安全建设保驾护航。
该隧道出口上方边坡为泥石流堆积体,为防止在桩基施工和隧道施工过程中发生安全风险,测绘院监测人员在边坡上布设了MEMS三维形变监测仪,用于监测隧道正上方各方向深层水平位移。科研开发人员针对施工期间桩基爆破的影响,编写了小波神经网络和卡尔曼滤波算法处理模型,有效解决了爆破过程中引起的快速振动问题。
目前该科研产品已相继完成了计量检定、电磁兼容性检定、环境检定,总计检测项目20余项。经过检定,该产品精度达到0.15mm/50m,使用温度范围-40℃至70℃,防护等级达到IP68,具备自动化程度高、操作简单、集成度高、算法先进可靠、设备可持续更改利用等优点。