高速公路邊坡在線監(jiān)測預(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，再次引起了公眾對于交通設(shè)施運營安全性的重點關(guān)注。

二、系統(tǒng)介紹

高速公路邊坡在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)通過結(jié)合北斗、5G、AI等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對高速公路邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)，實現(xiàn)對高速公路邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)的24小時“無人化”實時監(jiān)測預(yù)警，旨在通過科學(xué)監(jiān)測，及時發(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)測項

高速公路邊坡在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)主要監(jiān)測項是表面位移，其次是深層水平位移的監(jiān)測，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。高速公路邊坡監(jiān)測解決方案針對表面位移監(jiān)測、內(nèi)部位移監(jiān)測和水文氣象監(jiān)測三大模塊，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)測體系”，能夠精確獲取監(jiān)測體形變趨勢。

1、表面位移監(jiān)測

表面位移監(jiān)測設(shè)備采用：邊坡雷達(dá)、GNSS。通過非接觸式監(jiān)測，無需排線布線，采用太陽能供電，通過4G/5G網(wǎng)絡(luò)上傳到云管理平臺，即可在手機或電腦上實時查看邊坡監(jiān)測數(shù)據(jù)，隨時掌握邊坡結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢及安全狀態(tài)。實時監(jiān)測預(yù)警聯(lián)動前端視頻監(jiān)控及應(yīng)急廣播聲光警示，及時告知交通參與者區(qū)域出現(xiàn)的險情。

2、內(nèi)部位移監(jiān)測

邊坡內(nèi)部水平位移監(jiān)測常用的設(shè)備是陣列式測斜管，每米一個傳感器節(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)采集器即可實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動化監(jiān)測。深部測斜井較深的話，常用串聯(lián)式固定測斜儀只選取固定距離土體特征點進行監(jiān)測。

3、水文氣象監(jiān)測

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)測的需求。通過翻斗式雨量計、超聲波環(huán)境監(jiān)測設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)輔助對公路邊坡失穩(wěn)實時監(jiān)測。

4、土壤墑情監(jiān)測

土壤墑情監(jiān)測是指定點定時對土壤含水量及水勢進行測定，及時了解土壤水分過多、適宜、缺少與嚴(yán)重缺乏等情況的一項經(jīng)常性的基礎(chǔ)工作，是公路邊坡在線監(jiān)測的重要內(nèi)容之一，通過 土壤墑情監(jiān)測儀 適時掌握土壤墑情，對于高速公路邊坡情況進行實時監(jiān)測。

四、高速公路邊坡在線監(jiān)測預(yù)警平臺

高速公路邊坡在線監(jiān)測預(yù)警平臺，基于本地化部署或云部署的方式搭建，高效完成對前端采集數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測預(yù)警，并無縫對接運維管理單位及相關(guān)政府部門。該平臺具備測點系統(tǒng)概況、測點統(tǒng)計、測點統(tǒng)計趨勢、測點地圖定位情況、測點告警記錄等多項功能，可輕松實現(xiàn)對各類場景的可視化監(jiān)測。同時，該平臺對各類傳感器兼容強，適配多類廠商。

五、系統(tǒng)功能

實時監(jiān)測：在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)可以實時監(jiān)測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。通過實時數(shù)據(jù)的采集和傳輸，可以及時發(fā)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定性問題，提前采取措施避免災(zāi)害發(fā)生。

全天候監(jiān)測：高速公路邊坡在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)可以全天候進行監(jiān)測，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)也能夠正常運行并提供準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

遠(yuǎn)程監(jiān)控：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對山體滑坡裂縫的遠(yuǎn)程監(jiān)控，減少了人工巡查的工作量和危險性。

大數(shù)據(jù)分析：高速公路邊坡在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉降拇罅繑?shù)據(jù)進行分析和處理，識別邊坡變化的趨勢和規(guī)律，預(yù)測可能發(fā)生的災(zāi)害風(fēng)險。通過數(shù)據(jù)分析，可以提供科學(xué)的決策依據(jù)，指導(dǎo)邊坡管理和維護工作。

預(yù)警通知：高速公路邊坡在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)具有預(yù)警功能，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的安全閾值時，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報并提供預(yù)警信息，通知相關(guān)人員及時采取措施，防止災(zāi)害的發(fā)生。

六、系統(tǒng)優(yōu)勢

1、高精度

北斗高精度可達(dá)毫米級，傳感器精度均業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。

2、物聯(lián)網(wǎng)+云技術(shù)

通過萬物互聯(lián)技術(shù)連通各種設(shè)備，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，云端統(tǒng)一管理。

3、天空地一體化融合

將不同源數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲于云端，實現(xiàn)天(衛(wèi)星)+空(航測)+地(多維傳感器)的智能融合。

4、遠(yuǎn)程監(jiān)管

可以遠(yuǎn)程監(jiān)管高速公路邊坡失穩(wěn)情況，提高監(jiān)管工作效率。

5、成本把控領(lǐng)先

整合資源，可為用戶定制打造高性價比方案。