高速公路邊坡在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

一、背景近日，廣東梅大高速發(fā)生嚴(yán)重塌方事故，造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。這一事件在公眾心中敲響了安全的警鐘，再次引起了公眾對(duì)于交通設(shè)施運(yùn)營(yíng)安全性的重點(diǎn)關(guān)注。國(guó)務(wù)院安委會(huì)辦公室和國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)委員會(huì)辦公室等主管機(jī)構(gòu)先后印發(fā)緊急通知，部署各地區(qū)、各有關(guān)部門認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記對(duì)廣東梅州市梅大高速茶陽(yáng)路段塌方災(zāi)害重要指示精神，切實(shí)做好當(dāng)前安全防范工作，全面做好汛期高速公路等基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患排查處置工作，堅(jiān)決防范遏制類似事故災(zāi)害發(fā)生，切實(shí)把確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)大局穩(wěn)定落到實(shí)處。二、系統(tǒng)介紹高速公路邊坡在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合北斗、5G、AI等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速公路邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)的24小時(shí)“無(wú)人化”實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，旨在通過(guò)科學(xué)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，避免悲劇的發(fā)生。三、主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)高速公路邊坡在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)是表面位移，其次是深層水平位移的監(jiān)測(cè)，其余是土體內(nèi)部的含水率、土壓力、降雨量及風(fēng)速風(fēng)向等輔助監(jiān)測(cè)。高速公路邊坡監(jiān)測(cè)解決方案針對(duì)表面位移監(jiān)測(cè)、內(nèi)部位移監(jiān)測(cè)和水文氣象監(jiān)測(cè)三大模塊，依托北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、傳感器技術(shù)、邊坡雷達(dá)技術(shù)（InSAR）以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，構(gòu)建邊坡“全方位監(jiān)測(cè)體系”，能夠精確獲取監(jiān)測(cè)體形變趨勢(shì)。1、表面位移監(jiān)測(cè)表面位移監(jiān)測(cè)設(shè)備采用：邊坡雷達(dá)、GNSS。通過(guò)非接觸式監(jiān)測(cè)，無(wú)需排線布線，采用太陽(yáng)能供電，通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)上傳到云管理平臺(tái)，即可在手機(jī)或電腦上實(shí)時(shí)查看邊坡監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，隨時(shí)掌握邊坡結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)及安全狀態(tài)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警聯(lián)動(dòng)前端視頻監(jiān)控及應(yīng)急廣播聲光警示，及時(shí)告知交通參與者區(qū)域出現(xiàn)的險(xiǎn)情。2、內(nèi)部位移監(jiān)測(cè)邊坡內(nèi)部水平位移監(jiān)測(cè)常用的設(shè)備是陣列式測(cè)斜管，每米一個(gè)傳感器節(jié)段，獲取邊坡土體結(jié)構(gòu)內(nèi)部詳細(xì)的深層水平位移數(shù)據(jù)，接入網(wǎng)關(guān)采集器即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。深部測(cè)斜井較深的話，常用串聯(lián)式固定測(cè)斜儀只選取固定距離土體特征點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。3、水文氣象監(jiān)測(cè)邊坡受雨季影響，暴雨天氣較多，土壤含水率較大，降低土壤的抗剪強(qiáng)度，導(dǎo)致邊坡的穩(wěn)定性降低，結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，因此僅靠人工定期巡檢已經(jīng)不能滿足邊坡監(jiān)測(cè)的需求。通過(guò)翻斗式雨量計(jì)、超聲波環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)輔助對(duì)公路邊坡失穩(wěn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。土壤墑情監(jiān)測(cè)土壤墑情監(jiān)測(cè)是指定點(diǎn)定時(shí)對(duì)土壤含水量及水勢(shì)進(jìn)行測(cè)定，及時(shí)了解土壤水分過(guò)多、適宜、缺少與嚴(yán)重缺乏等情況的一項(xiàng)經(jīng)常性的基礎(chǔ)工作，是公路邊坡在線監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容之一，通過(guò)土壤墑情監(jiān)測(cè)儀適時(shí)掌握土壤墑情，對(duì)于高速公路邊坡情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。四、高速公路邊坡在線監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)高速公路邊坡在線監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，基于本地化部署或云部署的方式搭建，高效完成對(duì)前端采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警，并無(wú)縫對(duì)接運(yùn)維管理單位及相關(guān)政府部門。該平臺(tái)具備測(cè)點(diǎn)系統(tǒng)概況、測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)、測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)、測(cè)點(diǎn)地圖定位情況、測(cè)點(diǎn)告警記錄等多項(xiàng)功能，可輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)各類場(chǎng)景的可視化監(jiān)測(cè)。同時(shí)，該平臺(tái)對(duì)各類傳感器兼容強(qiáng)，適配多類廠商。五、系統(tǒng)功能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高速公路邊坡的變化情況，包括地表位移、邊坡傾斜、地下水平位移、土壤含水量等。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和傳輸，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題，提前采取措施避免災(zāi)害發(fā)生。全天候監(jiān)測(cè)：高速公路邊坡在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)可以全天候進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不受天氣和環(huán)境的影響。即使在惡劣的天氣條件下，系統(tǒng)也能夠正常運(yùn)行并提供準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)山體滑坡裂縫的遠(yuǎn)程監(jiān)控，減少了人工巡查的工作量和危險(xiǎn)性。大數(shù)據(jù)分析：高速公路邊坡在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉降拇罅繑?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，識(shí)別邊坡變化的趨勢(shì)和規(guī)律，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，可以提供科學(xué)的決策依據(jù)，指導(dǎo)邊坡管理和維護(hù)工作。預(yù)警通知：高速公路邊坡在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)具有預(yù)警功能，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的安全閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并提供預(yù)警信息，通知相關(guān)人員及時(shí)采取措施，防止災(zāi)害的發(fā)生。六、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)高精度北斗高精度可達(dá)毫米級(jí)，傳感器精度均業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。物聯(lián)網(wǎng)+云技術(shù)通過(guò)萬(wàn)物互聯(lián)技術(shù)連通各種設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，云端統(tǒng)一管理。天空地一體化融合將不同源數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)于云端