中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)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)。
我國(guó)幅員遼闊，是世界上地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重、受威脅人口最多的國(guó)家之一，主要地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、沉降、地裂縫等。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生具有隱蔽性、突發(fā)性、動(dòng)態(tài)性、不確定性等特點(diǎn)，因此地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)警不僅是我國(guó)面對(duì)的一個(gè)難題，也是整個(gè)世界面對(duì)的一個(gè)難題。對(duì)于地質(zhì)災(zāi)害的系統(tǒng)性研究，在宏觀方面，建立更多的對(duì)地觀測(cè)體系(衛(wèi)星、地表臺(tái)站等)，提升數(shù)據(jù)處理(超級(jí)計(jì)算機(jī))能力。在微觀方面，運(yùn)用傳統(tǒng)的人工警示巡查方法，耗時(shí)費(fèi)力而效果甚微，甚至連工作人員的生命安全也經(jīng)常岌岌可危，因此，運(yùn)用科技力量，大力發(fā)展“技防”才是地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)防的正確方向。
一、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)備選型
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警，通過(guò)借助儀器設(shè)備對(duì)地質(zhì)災(zāi)害體變形、應(yīng)力應(yīng)變以及孕災(zāi)環(huán)境（包括降雨量及水文等）等信息進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，以最大程度獲取連續(xù)的空間和時(shí)間上的錯(cuò)動(dòng)信息，從而及時(shí)預(yù)警，最大限度地保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
1、形變監(jiān)測(cè)類(lèi)設(shè)備：主要用于監(jiān)測(cè)地表和地下的位移變化。
（1）GNSS：用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地表點(diǎn)位的三維位移，適用于滑坡、地面沉降等大范圍災(zāi)害體。
（2）三軸傾角儀：用于監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)物沉降過(guò)大、不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)物整體剛性破壞而產(chǎn)生橫向及縱向裂縫發(fā)育。
（3）測(cè)斜儀：可檢測(cè)地體的傾斜變化，用于早期識(shí)別滑坡體的整體滑移趨勢(shì)，常用于邊坡或路堤監(jiān)測(cè)。
（4）裂縫計(jì)：適用于已出現(xiàn)或可能發(fā)展的地裂縫區(qū)域，觀測(cè)裂縫張開(kāi)或閉合的動(dòng)態(tài)過(guò)程。
（5）光纖光柵傳感器：適合高精度位移或應(yīng)變監(jiān)測(cè)，如結(jié)構(gòu)變形、巖體滑移等，特別適用于重要工程邊坡。
（6）激光測(cè)距儀：非接觸方式，適合對(duì)懸崖、危巖、高陡邊坡進(jìn)行持續(xù)位移監(jiān)測(cè)。
2、水文與含水類(lèi)設(shè)備
地質(zhì)災(zāi)害往往與水密切相關(guān)，水是地質(zhì)災(zāi)害體整體穩(wěn)定性破壞的最主要因素，水文變化的的監(jiān)測(cè)對(duì)于判斷滑坡、泥石流發(fā)生具有重要意義。
（1）雨量計(jì)：主要用于測(cè)量降雨量和強(qiáng)度，判斷降雨是否達(dá)到誘發(fā)滑坡或泥石流的臨界閾值。
（2）地下水位計(jì)：通過(guò)監(jiān)測(cè)地下水位上升，判斷潛在滑坡區(qū)的飽和情況和滲透壓力變化。
（3）土壤含水率傳感器：監(jiān)測(cè)滑坡體中不同深度的含水變化，輔助分析土體抗剪強(qiáng)度變化過(guò)程。
（4）滲壓計(jì)：用于測(cè)量滑體內(nèi)部孔隙水壓力，尤其適合深層滑坡與軟土邊坡的監(jiān)測(cè)。
3、環(huán)境與觸發(fā)因素類(lèi)設(shè)備
環(huán)境因素是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的誘導(dǎo)因此，設(shè)備并不直接監(jiān)測(cè)變形行為，而是監(jiān)測(cè)誘發(fā)地災(zāi)的外部條件或提供現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息。
（1）InSAR監(jiān)測(cè)：基于主動(dòng)式微波遙感的空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，克服了傳統(tǒng)大地測(cè)量技術(shù)需要人工野外布點(diǎn)、空間分辨率低、成本高等缺點(diǎn)。
（2）AI視頻監(jiān)測(cè)：實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控滑坡體或裂縫變化情況，是一種直觀且易部署的方式。
（3）聲發(fā)射傳感器：主要用于監(jiān)測(cè)巖體內(nèi)部裂隙擴(kuò)展或應(yīng)力集中所產(chǎn)生的聲波信號(hào)，是巖質(zhì)邊坡或隧道變形早期預(yù)警的先進(jìn)方法。
4、深部或地下結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)類(lèi)設(shè)備
深部變形也會(huì)引起地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，滑坡內(nèi)部或地下結(jié)構(gòu)變化監(jiān)測(cè)可選用下列設(shè)備：
（1）多點(diǎn)位移計(jì)：埋設(shè)于鉆孔中，用于獲取地下不同深度的位移曲線，識(shí)別滑面位置。
（2）孔內(nèi)傾斜儀：通過(guò)定期測(cè)量?jī)A斜變化，判斷深部結(jié)構(gòu)是否發(fā)生位移。
（3）錨桿應(yīng)力計(jì)：用于監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)（如錨桿）所承受的應(yīng)力變化，評(píng)估支護(hù)效果和危險(xiǎn)發(fā)展程度。
二、監(jiān)測(cè)設(shè)備選型注意事項(xiàng)
在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備選購(gòu)時(shí)，必須結(jié)合工程的實(shí)際情況，從多個(gè)維度進(jìn)行綜合考慮，才能經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、有效的搭建物地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)。
1、地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型類(lèi)型的不同
地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型多，不同的災(zāi)害類(lèi)型，制災(zāi)因子不同，因此，在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí)，必須考慮設(shè)備的適用性：
（1）滑坡類(lèi)災(zāi)害應(yīng)重點(diǎn)考慮氣候監(jiān)測(cè)（雨量計(jì)）、GNSS、含水率傳感器、傾斜計(jì)及地下水位計(jì)的組合使用。
（2）泥石流區(qū)域應(yīng)布設(shè)氣候監(jiān)測(cè)（雨量計(jì)、風(fēng)速風(fēng)向儀）、水位計(jì)（流量計(jì)）、AI攝像頭和流速壓力傳感器等，用于識(shí)別突發(fā)性流體運(yùn)動(dòng)。
（3）崩塌與危巖體屬于硬質(zhì)突發(fā)性災(zāi)害，宜選用裂縫計(jì)、傾角儀、地震計(jì)或激光測(cè)距裝置來(lái)進(jìn)行局部的形變識(shí)別。
（4）地面沉降或塌陷區(qū)適合采用InSAR、無(wú)人機(jī)、多點(diǎn)位移計(jì)、GNSS等設(shè)備。
2、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)目標(biāo)與精度要求
監(jiān)測(cè)目標(biāo)不同，對(duì)設(shè)備精度與響應(yīng)速度要求也不同。若要求實(shí)時(shí)預(yù)警能力，應(yīng)選擇支持自動(dòng)采集、遠(yuǎn)程通訊的設(shè)備。若需高精度微小位移識(shí)別，可考慮光纖光柵、激光類(lèi)或多點(diǎn)位移監(jiān)測(cè)設(shè)備。
3、考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適應(yīng)性
選型前應(yīng)充分評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)條件，地質(zhì)災(zāi)害危害范圍、市電、通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋、工程環(huán)境等因素：
（1）地質(zhì)覆蓋范圍：主要考慮地質(zhì)影響的人口、村莊或建筑設(shè)施等；
（2）市電供電情況：如無(wú)市電，應(yīng)選配太陽(yáng)能+蓄電池系統(tǒng)；
（3）通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋：如有覆蓋，直接選用無(wú)線網(wǎng)；如無(wú)覆蓋，需考慮LoRa或北斗短報(bào)文；
（4）工程環(huán)境：自然環(huán)境惡劣情況、設(shè)備安裝是否方便等因素，根據(jù)不同的環(huán)境條件，選用不同的防護(hù)登記，保障設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)。
4、維修的便捷及軟硬件兼容性
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)的兼容性，既涉及設(shè)備的正常預(yù)警，又涉及工程價(jià)格，優(yōu)先選擇支持統(tǒng)一平臺(tái)協(xié)議（如Modbus、RS485等）的設(shè)備，便于數(shù)據(jù)統(tǒng)一接入。設(shè)備應(yīng)易于維護(hù)、易更換、支持遠(yuǎn)程升級(jí)和自動(dòng)故障報(bào)警；數(shù)據(jù)平臺(tái)需具備圖表顯示、歷史趨勢(shì)查詢(xún)、預(yù)警發(fā)布、權(quán)限管理等功能。
三、中交路橋科技地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警服務(wù)
中交路橋科技緊跟國(guó)家戰(zhàn)略，已經(jīng)完成了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)系列搭建，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查及分析技術(shù)協(xié)力、基安儀系列智能檢測(cè)監(jiān)測(cè)傳感器、基安云地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)。融合災(zāi)害區(qū)調(diào)查、物聯(lián)網(wǎng)、5G、大數(shù)據(jù)分析及監(jiān)測(cè)預(yù)警等多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)調(diào)查，致災(zāi)因子物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害實(shí)時(shí)預(yù)警等一些列功能，降低了地質(zhì)災(zāi)害引起的人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。
1、地災(zāi)災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)調(diào)查及機(jī)理分析
基于地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)多、面廣、量大的特征，利用InSAR、無(wú)人機(jī)等技術(shù)，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的不穩(wěn)定點(diǎn)或區(qū)域進(jìn)行調(diào)查，評(píng)估災(zāi)害易發(fā)區(qū)的穩(wěn)定性；通過(guò)對(duì)人類(lèi)活動(dòng)、災(zāi)害區(qū)地質(zhì)地層、氣象水文等特征分析，分析災(zāi)害發(fā)生的機(jī)理及主控因素，為監(jiān)測(cè)方案部署提供科學(xué)依據(jù)。
2、基安儀物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
在災(zāi)害機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合邊坡災(zāi)害區(qū)的工程地質(zhì)及實(shí)施難度情況，選用合適的監(jiān)測(cè)及施工方案，以北斗高精度定位技術(shù)、AI視頻監(jiān)控、一體化智能聲光報(bào)警器為核心，結(jié)合裂縫計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)、固定測(cè)斜儀等監(jiān)測(cè)設(shè)備，搭建災(zāi)害易發(fā)區(qū)監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
3、基安云地質(zhì)災(zāi)害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)
以物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)為基礎(chǔ)，結(jié)合5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等多種新興技術(shù)融合的基安云監(jiān)測(cè)平臺(tái)，通過(guò)邊緣計(jì)算、多模多領(lǐng)高精度定位算法、預(yù)警閾值設(shè)置及實(shí)時(shí)報(bào)警分析等新技術(shù)，構(gòu)建“空天地”多源立體監(jiān)測(cè)體系，提高地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警能力，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效、準(zhǔn)確、智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警，保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
