Система электротомографического мониторинга EMS-1917

Высокоразрешающая система электротомографического мониторинга EMS-1917 — геофизический комплекс для контроля развития опасных геологических процессов и изменений геологической среды, который дает возможность изучать пространственные и временные изменения удельного сопротивления в разрезе.
Разработанное оборудование имеет повышенную точность измерений, что позволяет получать 4D-результаты об изменениях в строении и свойствах грунтовых массивов на глубину до 25 м. EMS-1917 по многим параметрам превосходит все имеющиеся в мире похожие геофизические комплексы.

EMS-1917 базируется на наиболее перспективной технологии для решения задач электротомографии массива — методике измерений на низкой частоте до 25 Гц, для которой характерны высокая помехозащищенность, малое влияние индукционных явлений, гальваническое прохождения тока только в нижнем полупространстве, которое и является объектом исследований.

Решаемые задачи:

  • Мониторинг основания фундаментов зданий и сооружений, в том числе атомных станций;
  • Контроль устойчивости гидросооружений и проницаемости плотин и днищ водохранилищ;
  • Мониторинг плотин хвостохранилищ и золоотвалов;
  • Контроль распространения подземных химических загрязнений, в том числе нефтепродуктами;
  • Мониторинг полигонов промышленных, технических и бытовых отходов (ПТБО);
  • Контроль устойчивости оползневых склонов;
  • Мониторинг устойчивости основания насыпей и мостовых сооружений на железных и автомобильных дорогах;
  • Мониторинг мерзлых грунтов на кустовых площадках нефте- и газодобычи, дорог, магистральных трубопроводов, площадок временного и стационарного строительства в условиях Крайнего Севера;
  • Мониторинг влажности и уровня грунтовых вод в верхней части геологического разреза для оценки влияния этих факторов на растительный покров;
  • Мониторинг инжекций морской воды вглубь суши под действием интенсивных откачек подземных вод в прибрежных зонах;
  • Контроль строительства подземных линейных сооружений.

Технические преимущества EMS-1917:

  • Высокое входное сопротивление обеспечивает требуемую точность измерений полезного сигнала до 700 МОм, что значительно превосходит все аналоги (Высокое входное сопротивление нейтрализует высокие перепады переходного сопротивления на приемных электродах при замерзании грунта);
  • Система оснащена генератором низкочастотного сигнала синусоидальной формы, с возможностью регулировки по частоте, амплитуде и току
    — Выходная мощность – 400Вт
    -Диапазон выходных напряжений 20-500В
    -Диапазон изменения выходного тока 50мА-2А
    -Диапазон изменения частоты выходного сигнала 1-25Гц
  • Точность измерения мгновенного значения  — до 0,5% (лучший показатель среди аналогов);
  • Диапазон изменения токов до 5А;
  • Диапазон входных напряжений ±12,5 В;
  • При проведении долгосрочного мониторинга для энергообеспечения станции используется стандартное напряжение 220В/50Гц;
  • При краткосрочном электрическом мониторинге станция может питаться от внутренних аккумуляторов или солнечных батарей;
  • Диапазон температур работы станции в штатном режиме от -40°С до +60°С;
  • Коррекция данных относительно изменения внешних метеоусловий: температуры, влажности и выпадения осадков.
  • Система может иметь до двух измерительных и питающих кос по 256 электродов в каждой.

Дополнительные возможности:

  • Вынос станции за пределы участка с помощью соединительного кабеля длиной до 400 м.;
  • Наличие отдельных кос для питающих и приемных электродов;
  • Измерение сигналов с наперед заданной точностью, дополнительный контроль точности в виде повторного измерения. Станция дает возможность регистрировать широкий спектр внешних экзогенных факторов, которые определяются метеоусловиями. За счет детального изучения влияния помех на результаты измерений резко повысилось качество электрических измерений;
  • Высокая производительность работы станции, точная привязка результатов ко времени измерений за счет многоканального приема;
  • Уведомление о тригерном развитии негативных процессов или критических нарушениях состояния массива с использованием визуальных и звуковых сигналов;

Результаты:
Система позволяет выполнить просмотр всей полученной информации и произвести глубокий математический анализ данных полезных сигналов в виде преобразования Фурье, статистического и корреляционного анализа.
Звуковое и визуальное оповещение о критических значениях состояния массива. На основе произведенных расчетов, которые указывают на скорость развития негативного геологического процесса и состояния горного массива, система сигнализирует об уровне опасности.

Конструктивные элементы:
Система электротомографического мониторинга EMS-1917 содержит:

  • Встроенный персональный компьютер, управляющий всей системой, контролем работоспособности станции, ее включением и выключением, сбором, обработкой и системой хранения полученных данных, передачей данных по интернету, а также формированием сообщений по удаленному доступу о состоянии станции и изучаемого инженерно-геологического массива;
  • Блок возбуждения электрического тока и приема (БВП) электрических сигналов, состоящий из генератора тока низкой частоты (ГТНЧ) и измерительного устройства (ИУ), имеющего входное сопротивление около 700 МОм;
  • Систему многожильных кабелей;
  • Оконечные устройства в виде коммутаторов с питающими и приёмными электродами, снабженными датчиками температуры: общее число электродов AB/MN до 256/256 штук.

EMS-1917 работает на принципе стабилизированного выходного напряжения при возбуждении тока с синхронным детектированием гармонических сигналов синусоидальной формы, имеет высокую наперед заданную точность измерения сигнала в приемных линиях и значения выходного тока. Диапазон рабочих температур составляет от — 40°С до + 60°С, при которых гарантируется высокая точность измеряемого сигнала и соблюдения технических характеристик станции.

Презентационные материалы по EMS-1917
Geoelectrical monitoring station EMS-1917
Станция электротомографичекого мониторинга EMS-1917. Презентация.