中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
近日，山西某礦區(qū)地面沉降、重慶山區(qū)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害引發(fā)廣泛關(guān)注。如何利用現(xiàn)代科技手段提前預(yù)警，成為防災(zāi)減災(zāi)的關(guān)鍵課題。中交路橋科技有限公司在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測領(lǐng)域的實(shí)踐表明，傳感技術(shù)正讓災(zāi)害預(yù)測變得更加精準(zhǔn)高效。
一、災(zāi)害如何從隱蔽到爆發(fā)？監(jiān)測指標(biāo)很關(guān)鍵
1、滑坡災(zāi)害通常經(jīng)歷由深部到表層的漸進(jìn)破壞過程。就像身體生病前會(huì)有征兆一樣，滑坡發(fā)生前，山體也會(huì)發(fā)出信號(hào)：先是內(nèi)部滑動(dòng)面開始活動(dòng)，接著地表出現(xiàn)輕微變形，最后才發(fā)展為裂縫擴(kuò)展。因此，監(jiān)測需要關(guān)注從深部位移到地表傾斜再到裂縫發(fā)育的一系列變化。
2、地面沉降則更為隱蔽。采礦或地下水超采會(huì)導(dǎo)致地下支撐削弱，引起地面緩慢下沉。這一過程起初難以察覺，但通過對累積沉降量的長期監(jiān)測，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)趨勢。
二、六大傳感技術(shù)組成“天空地”監(jiān)測網(wǎng)
中交路橋科技在項(xiàng)目中應(yīng)用的監(jiān)測技術(shù)，構(gòu)成了全方位的防護(hù)體系：
1、GNSS高精度位移傳感器如同“千里眼”，通過北斗等衛(wèi)星系統(tǒng)提供毫米級(jí)精度的三維位移監(jiān)測，適合大范圍邊坡監(jiān)測。
2、光纖應(yīng)變計(jì)堪稱“神經(jīng)末梢”，可將傳感器嵌入巖土內(nèi)部，感知內(nèi)部應(yīng)變和傾斜變化，耐腐蝕、抗干擾特性適合惡劣環(huán)境。
3、MEMS傾角計(jì)相當(dāng)于“平衡儀”，對坡體微小傾斜極為敏感，能夠捕捉邊坡最初的位移跡象，成本低適合密集布設(shè)。
4、裂縫計(jì)直接監(jiān)測裂縫寬度變化，水管式水平儀監(jiān)測微小沉降，InSAR技術(shù)則通過衛(wèi)星雷達(dá)實(shí)現(xiàn)大范圍形變掃描，共同組成立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
三、典型應(yīng)用場景：從高速公路到礦區(qū)監(jiān)測
1、高陡邊坡監(jiān)測采用“深部+表部”結(jié)合方案。如在云南某高速公路邊坡項(xiàng)目中，在滑坡體內(nèi)部鉆孔布置傾角傳感器陣列，同時(shí)在地表布設(shè)GNSS監(jiān)測點(diǎn)，形成深淺聯(lián)動(dòng)，成功預(yù)警了一次滑坡風(fēng)險(xiǎn)。
2、礦區(qū)沉降監(jiān)測更需要“天空地”一體化方案。中交路橋科技在山西某礦區(qū)的實(shí)踐中，采用InSAR技術(shù)大范圍掃查沉降區(qū)域，結(jié)合地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)和人工巡查，構(gòu)建了嚴(yán)密的預(yù)警體系。
四、預(yù)警分級(jí)：從關(guān)注到立即撤離的科學(xué)響應(yīng)
我國地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警已形成標(biāo)準(zhǔn)化體系，分為藍(lán)、黃、橙、紅四個(gè)等級(jí)。 當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)觸發(fā)藍(lán)色預(yù)警時(shí)，需加強(qiáng)值班關(guān)注；黃色預(yù)警需提醒防范；橙色預(yù)警就要組織轉(zhuǎn)移；紅色警報(bào)則必須立即撤離。中交路橋科技自主研發(fā)的災(zāi)害監(jiān)測平臺(tái)，曾通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和智能研判，提前發(fā)布橙色預(yù)警，成功避免了人員傷亡。
五、技術(shù)展望：人工智能讓預(yù)警更精準(zhǔn)
當(dāng)前，人工智能技術(shù)正廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測。通過機(jī)器學(xué)習(xí)分析歷史數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整預(yù)警閾值，降低誤報(bào)率。多參數(shù)綜合風(fēng)險(xiǎn)模型的建立，使預(yù)警準(zhǔn)確性大幅提升。隨著傳感技術(shù)、5G通信和人工智能的深度融合，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警正朝著更加精準(zhǔn)、及時(shí)的方向發(fā)展。中交路橋科技有限公司等企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，正在為地質(zhì)災(zāi)害防治提供更加可靠的技術(shù)保障。
