第三章 邊坡獨立智能感測器建立
第三節 現地安裝
以下茲就監測系統配置簡介、感測器安裝方法與系統運行結果進行說明。
壹、現地監測系統配置
本計畫以新店區大台北華城社區福康公園東側邊坡為主要監測地點,邊坡位 置TWD97 座標為(300740.8, 2757631.4),監測儀器設置規劃如圖3-31。本計畫研 發邊坡獨立智能感測器於一處邊坡(每 600m2)建議至少搭配 2 只感測器,一只置
盒縱軸方向)需與滑動方向相同,以確保傾斜方向與滑動方向相同,利簡化
本計畫土壤含水量量測深度為30cm、60cm、90cm、120cm,安裝示意 圖如圖3-34所示,步驟如下: 絲(圖 3-36(b)~(c)),再以螺絲將儀器盒固定於牆面(圖 3-36(d)),並放入資料 擷取器與鉛酸蓄電池(圖3-36(e))。當設置完成並確認電路連接正常後即可鎖
五、雨量筒安裝方法
雨量筒設置於社區管理委員會後方空地,設置方法如圖,先以鑽孔機鑽 孔至60cm 深,再將雨量筒及資料擷取器固定於支架上,最後將支架置入孔 洞並以現地土壤及混凝土回填,即完成設置,成果如圖3-38。其中此處雨量 筒及資料擷取器電力直接由社區俱樂部插座提供。
参、監測系統運行結果
福康公園東側邊坡主要監測系統及雨量筒分別於106 年 8 月 4 日、106 年 9 月22 日完成設置並開始監測,期間歷經天鴿、谷超、泰利及卡努颱風外圍環流 引致豪雨皆運作正常,截至106 年 10 月 31 日止未發生有訊號傳輸中斷問題,感 測器量測功能與資料接收功能皆正常。由此可見本監測系統及邊坡獨立智能感測 器足具穩定性,其耐候性則應持續考評。
電力消耗部分,邊坡獨立智能感測器耗電量約為91mA,白天時電力係通過 電池供應;夜間則由路燈供電同時對電池充電。當日照時間短時,全套監測系統 與感測器可全日開啟、無須休眠而供電無虞;然日照時間長時,電池夜間充電時 間短,電量可能不足白天使用,系統電力吃緊。另考量電池隨使用時間增加,續 航力將漸減,為避免日後系統電力可能不足,邊坡獨立智能感測器皆調整為休眠 模式,每10 分鐘才會自動喚醒並量測。故建議邊坡獨立智能感測器應用於他處 時,應優先考量是否有穩定電源可供使用,若無則不建議開啟全日量測模式以避 免電力不足。未來亦可調整邊坡獨立智能感測器核心構建,採用自製 PCB 印刷 電路板取代Arduino 微控制器,並進一步研發省電裝置以節省電力消耗。
表3-1 感測器簡易規格表
感測器與相關設備 廠牌[型號] 規格 數量
邊坡獨立智能感測器 本計畫成果 詳如第三章第二節說明 2
土壤含水量計
Decagon Devices
[EC-5]
量測範圍 0~100%
耗電量 2.5~3.6V,10mA
準確度 0.03m3/m3
解析度 0.001 m3/m3 4
量測深度 30cm、60cm、90cm、120cm
雨量筒
OGASAWARA KEIKI [RS-102-N1]
口徑 200mm [4G/3G/GPRS]
耗電量 9~30V,40mA
最高傳輸速率 115,200bps(4G/3G)
1
鉛酸蓄電池 YUASA [NP12-12]
電壓 12V
容量 12AH / 20HR (25℃)
充電電流最大 3A,5 秒最大放電電流 180A
1
資料來源:本研究計畫成果。
圖3-31 福康公園東側邊坡感測器配置圖 資料來源:本研究計畫成果。
圖3-32 雨量筒配置圖
資料來源:本研究計畫成果。
鑽孔至裝設深度(120cm) 放入邊坡獨立智能感測器
回填現地土壤並夯實 地表鋪薄層皂土並加水
圖3-33 邊坡獨立智能感測器安裝流程
資料來源:本研究計畫成果。
圖3-34 土壤含水量計安裝示意圖 資料來源:本研究計畫成果。
圖3-35 土壤含水量計安裝流程
資料來源:本研究計畫成果。
圖3-36 資料擷取器安裝流程 資料來源:本研究計畫成果。
圖3-37 電源供應系統施工過程
資料來源:本研究計畫成果。
鑽孔至適當深度(60cm) 固定雨量筒及資料擷取器
置入支柱 回填現地土壤及混凝土
設置成果