物聯(lián)網(wǎng)-泥石流監(jiān)測(cè)方案復(fù)習(xí)課程

物聯(lián)網(wǎng)-泥石流監(jiān)測(cè)方案

滑坡監(jiān)測(cè)常規(guī)方法包括簡(jiǎn)易排樁法觀(guān)測(cè)、簡(jiǎn)易地表裂縫變形觀(guān)測(cè)、建筑物傾斜觀(guān)測(cè)、三角交匯法觀(guān)測(cè)和橫向視準(zhǔn)線(xiàn)法等；對(duì)危害大、變形明顯且有一定規(guī)模的滑坡采用先進(jìn)的滑坡位移監(jiān)測(cè)報(bào)警儀和GPS滑坡位移監(jiān)測(cè)技術(shù)等進(jìn)行定期觀(guān)測(cè)，可提高監(jiān)測(cè)精度，達(dá)mm級(jí)。

泥石流監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要有水源觀(guān)測(cè)、土源觀(guān)測(cè)、泥石流體觀(guān)測(cè)。對(duì)泥石流的常規(guī)監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要是泥石流運(yùn)動(dòng)要素觀(guān)測(cè)、流域內(nèi)的氣候和雨量觀(guān)測(cè)、泥石流的形成過(guò)程觀(guān)測(cè)、溝道沖淤變化觀(guān)測(cè)等。監(jiān)測(cè)方法主要有有泥石流常規(guī)方法和先進(jìn)的泥石流自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)監(jiān)測(cè)?；潞湍嗍鞅O(jiān)測(cè)方法滑坡監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和方法表監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)方法裂縫地表裂縫、建筑物裂縫固定樁、砂漿片、回家標(biāo)志、傳感器位移地表位移、地下位移排樁法、三角交匯法、橫向視準(zhǔn)線(xiàn)法、傳感器主滑帶（面）主滑帶（面）位置、位移速度傳感器、位移計(jì)、傾測(cè)儀地表水自然溝水、江河湖庫(kù)水位水位、水量等地下水鉆孔、井水、泉水、孔隙水壓力降水量降雨量通常指常規(guī)降雨觀(guān)測(cè)宏觀(guān)變形跡象地表巡視異常的種類(lèi)、位置、范圍、特征泥石流監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和內(nèi)容監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)儀器水源觀(guān)測(cè)雨量、土壤水、徑流量自記雨量計(jì)、自記土壤儀、三角堰土源觀(guān)測(cè)崩塌、滑坡的長(zhǎng)寬、厚、度和體積，變形情況常規(guī)地形測(cè)量?jī)x器泥石流體觀(guān)測(cè)容重、泥位、地聲、斷面、流速、流量、總淤積量、粘度、粒度容重儀、超聲波泥位計(jì)、遙測(cè)地聲儀、水準(zhǔn)儀、遙測(cè)流速儀、烘箱、粘度儀、粘度篩、粘度分析儀沖淤觀(guān)測(cè)舟曲現(xiàn)有長(zhǎng)江委預(yù)警系統(tǒng)現(xiàn)有預(yù)警系統(tǒng)為“長(zhǎng)江上游滑坡泥石流預(yù)警系統(tǒng)”的一部分，為長(zhǎng)江水利委員會(huì)（水利部直屬副部級(jí)單位）建設(shè)，技術(shù)部分由長(zhǎng)江委水土保持局負(fù)責(zé)。（汶川地震后國(guó)土資源部也給舟曲贈(zèng)送過(guò)預(yù)警設(shè)備）本次泥石流發(fā)生地，四川為長(zhǎng)江委責(zé)任范圍（阿壩，綿陽(yáng)，德陽(yáng)，廣元），甘肅為長(zhǎng)江委和黃河委責(zé)任范圍（甘南，隴南，天水）。長(zhǎng)江上游水土保持委員會(huì)于1991年開(kāi)始籌建上游地區(qū)滑坡、泥石流預(yù)警系統(tǒng)，以便對(duì)滑坡、泥石流等災(zāi)害實(shí)施有效監(jiān)測(cè)、預(yù)警和預(yù)報(bào)。至2001年底，長(zhǎng)江上游滑坡、泥石流預(yù)警系統(tǒng)建有1個(gè)中心站、3個(gè)一級(jí)站、9個(gè)二級(jí)站、58個(gè)監(jiān)測(cè)預(yù)警點(diǎn)和20個(gè)群測(cè)群防試點(diǎn)縣。中心站設(shè)在長(zhǎng)江委總部武漢，隴南市有一個(gè)一級(jí)站，舟曲縣有一個(gè)二級(jí)站，三眼峪附近有鎖兒頭預(yù)警點(diǎn)。預(yù)警系統(tǒng)曾多次預(yù)報(bào)滑坡和泥石流，并于2006年在舟曲成功預(yù)報(bào)過(guò)一次，但本次泥石流（8.8）系統(tǒng)沒(méi)有預(yù)警，事后8.12成功預(yù)警一起。長(zhǎng)江委認(rèn)為國(guó)家給預(yù)警系統(tǒng)投入過(guò)低（每年300－500萬(wàn)），監(jiān)督員工資過(guò)低（600元），造成的監(jiān)控系統(tǒng)老化（系統(tǒng)已工作十年）、監(jiān)控點(diǎn)不足和監(jiān)控失位為本次預(yù)警失靈的主要原因。長(zhǎng)江上游滑坡、泥石流預(yù)警系統(tǒng)

-分區(qū)分級(jí)管理中心站二級(jí)站預(yù)警點(diǎn)防災(zāi)減災(zāi)一級(jí)站短期預(yù)報(bào)群測(cè)群防站管理信息反饋信息反饋信息反饋技術(shù)報(bào)務(wù)業(yè)務(wù)指導(dǎo)長(zhǎng)江委系統(tǒng)介紹

－（一）滑坡監(jiān)測(cè)1、滑坡變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)滑坡裂縫變形自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)相結(jié)合，以現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)方式組建地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)，系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)、裂縫位移計(jì)以及供電、采集、傳輸?shù)冉M件構(gòu)成。

長(zhǎng)江委系統(tǒng)介紹

－（一）滑坡監(jiān)測(cè)2、滑坡GPS自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由三部分組成：監(jiān)測(cè)單元、數(shù)據(jù)傳輸和控制單元、數(shù)據(jù)處理分析及管理單元。這三部分形成一個(gè)有機(jī)的整體，監(jiān)測(cè)單元跟蹤GPS衛(wèi)星并實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制中心，控制中心的GPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理并分析，實(shí)時(shí)形變監(jiān)測(cè)。

長(zhǎng)江委系統(tǒng)介紹

－（二）泥石流自動(dòng)化監(jiān)測(cè)泥石流自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由綜控中心(控制臺(tái))、地聲遙測(cè)、泥位遙測(cè)、雨量遙測(cè)、有線(xiàn)泥位等五個(gè)子系統(tǒng)共同作用對(duì)泥石流活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)法vs傳統(tǒng)滑坡監(jiān)測(cè)方法傳統(tǒng)滑坡監(jiān)測(cè)主要是在現(xiàn)場(chǎng)布置固定的傳感器或儀表后，通過(guò)匯總?cè)斯ざ〞r(shí)讀取的數(shù)據(jù)來(lái)得到滑坡的安全狀況，難以及時(shí)甚至無(wú)法捕捉到滑坡臨近失穩(wěn)前的最寶貴信息，因此不可能及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)滑坡?tīng)顩r進(jìn)行預(yù)測(cè)報(bào)警。而使用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)可以得到山體滑坡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并據(jù)此確定出現(xiàn)山體滑坡的危險(xiǎn)性。由于采用無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞?，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)可以很方便的進(jìn)行初期的部署，數(shù)據(jù)的傳輸也不會(huì)因?yàn)榈匦蔚母淖兌袛啵虼朔浅＿m合用于山體滑坡現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——工作原理山體滑坡的監(jiān)測(cè)主要依靠?jī)煞N傳感器的作用，液位傳感器和傾角傳感器。在山體容易發(fā)生危險(xiǎn)的區(qū)域，將會(huì)沿著山勢(shì)走向豎直設(shè)置多個(gè)孔洞，如下圖所示。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——工作原理在每個(gè)孔洞最下端都會(huì)部署一個(gè)液位傳感器（紅色）。由于該地區(qū)的山體滑坡現(xiàn)象主要是由雨水侵蝕產(chǎn)生的，因此地下水位深度是標(biāo)識(shí)山體滑坡危險(xiǎn)度的第一指標(biāo)。在每個(gè)孔洞不同深度都會(huì)部署數(shù)個(gè)傾角傳感器（藍(lán)色）。山體往往由多層土壤或巖石組成，不同層次間由于物理構(gòu)成和侵蝕程度不同，其運(yùn)動(dòng)速度不同。通過(guò)這些傾角傳感器獲得的不同層的傾角數(shù)據(jù)，可以監(jiān)測(cè)山體的運(yùn)動(dòng)狀況。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——工作原理在無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)獲取到各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)后，通過(guò)多傳感器數(shù)據(jù)融合和專(zhuān)家系統(tǒng)的智能處理，本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就可以據(jù)此判斷出山體滑坡的趨勢(shì)、強(qiáng)度和危險(xiǎn)程度。如下圖所示。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——系統(tǒng)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：在實(shí)際部署時(shí)，采用分層網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)。每個(gè)目前監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)依靠無(wú)線(xiàn)多跳自組織協(xié)議，通過(guò)多跳的方式把數(shù)據(jù)傳遞給基站?；驹谶M(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理后，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)距離把數(shù)據(jù)發(fā)送回中心服務(wù)器。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成：每個(gè)目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)域一般由10～20個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，可依具體情況有所調(diào)整，整個(gè)項(xiàng)目則由數(shù)個(gè)監(jiān)測(cè)區(qū)域構(gòu)成，系統(tǒng)構(gòu)成中的子網(wǎng)數(shù)目和網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)目都可以靈活調(diào)整。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——系統(tǒng)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)物理距離：每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離大約是20至100米左右。節(jié)點(diǎn)數(shù)采周期：數(shù)據(jù)采集間隔也可以由中心服務(wù)器靈活控制，在旱季可以調(diào)整為每24小時(shí)采集并傳遞一次數(shù)據(jù)，從而節(jié)省能量且避免大量的旱季冗余數(shù)據(jù)。而在雨季危險(xiǎn)期，其采集間隔可以密集至2分鐘一次，從而保證實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警功能。無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——節(jié)點(diǎn)終端應(yīng)用無(wú)線(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)靈活的自組織自愈合每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以可靠傳遞數(shù)據(jù)采用太陽(yáng)能供電無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)不需要外部電源設(shè)施便于布署在野外山體孔洞配合蓄電池可使用6個(gè)月使用外部傳感器總線(xiàn)（ESB）集成了4組通用接口可以直接連接2或3線(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生預(yù)警時(shí)可通過(guò)MAS服務(wù)器給周邊居民發(fā)送告警信息，通知群眾緊急疏散平時(shí)可作為公眾信息披露由政府定期通知群眾山體健康狀況中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)總體系統(tǒng)架構(gòu)51、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)管理平臺(tái)是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)管理的核心2、物聯(lián)網(wǎng)模組是物聯(lián)網(wǎng)終端標(biāo)準(zhǔn)化的重要實(shí)現(xiàn)手段3、專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò)為客戶(hù)提供更優(yōu)質(zhì)的通道服務(wù)4、應(yīng)用系統(tǒng)是中國(guó)移動(dòng)深度介入行業(yè)信息化的手段5、傳感器網(wǎng)絡(luò)的引入對(duì)中移動(dòng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、