近日,受臺風(fēng)“杜蘇芮”影響,國內(nèi)多地遭遇持續(xù)強(qiáng)降雨天氣,強(qiáng)降雨天氣引發(fā)部分地區(qū)出現(xiàn)城市內(nèi)澇、泥石流、山體塌方、山洪等次生災(zāi)害,給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚敭a(chǎn)安全帶來巨大威脅。
事實(shí)上,在我國很多地區(qū),受天氣、生態(tài)破壞等因素影響,泥石流、山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生。這類地質(zhì)災(zāi)害爆發(fā)突然,來勢兇猛,不僅破壞房屋及其他工程設(shè)施,破壞林木及耕地等,還會造成人員傷亡。如果能通過有效監(jiān)測和防御,在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前提前預(yù)警,能幫助有關(guān)部門提前決策,及時疏散,從而保障人民群眾的生命安全。
傳統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測主要是通過群測群防的手段,以人工實(shí)地勘察獲取地質(zhì)災(zāi)害體的狀態(tài)信息,以經(jīng)驗(yàn)分析判斷地質(zhì)災(zāi)害體的穩(wěn)定狀況。這種方式不僅對監(jiān)測人員有著較高的技術(shù)要求,需要投入大量的人力、物力和財力。其次,人工監(jiān)測預(yù)警效率較低,很難實(shí)現(xiàn)對災(zāi)害地區(qū)的連續(xù)實(shí)時監(jiān)控和及時預(yù)報。同時,由于監(jiān)測技術(shù)人員需要暴露在災(zāi)害活動現(xiàn)場,人身安全缺乏保障。
北京合眾思壯科技股份有限公司(簡稱“合眾思壯”)從地災(zāi)監(jiān)測實(shí)際情況出發(fā),基于北斗/GNSS高精度定位技術(shù),結(jié)合多元化傳感器技術(shù)和云平臺+云計算技術(shù),推出了一系列從踏勘設(shè)計到設(shè)備安裝,再到系統(tǒng)平臺及數(shù)據(jù)對接的普適型地災(zāi)監(jiān)測解決方案。方案因地制宜,針對性配置精準(zhǔn)需求配套產(chǎn)品和服務(wù),可對地質(zhì)災(zāi)害等進(jìn)行全天候、自動化的監(jiān)測,獲取位移、傾斜、崩塌、沉降等變化,精確程度可達(dá)毫米級。通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)警機(jī)制,進(jìn)行提前研判和預(yù)警,有效減少或預(yù)防安全事故的發(fā)生。實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害防治管理的科學(xué)化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化和可視化,為防災(zāi)減災(zāi)決策提供科學(xué)依據(jù),為相關(guān)部門提供了一套可靠、實(shí)用、專業(yè)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測與預(yù)警系統(tǒng)解決方案。
合眾思壯普適型地災(zāi)形變監(jiān)測解決方案在廣東河源的應(yīng)用
河源市位于廣東省東北部,東江中上游,距離廣州、深圳、香港等大城市僅100多公里,是下游地區(qū)的飲用水水源地,被譽(yù)為東江河畔的“綠色明珠”。河源地形以山地、丘陵為主,所服務(wù)的區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害以崩塌、滑坡為主,重點(diǎn)防治對象是山區(qū)學(xué)校、城鎮(zhèn)、村莊、醫(yī)院、集市、林業(yè)作業(yè)區(qū)等人員聚集區(qū),切坡建房居住區(qū),鐵路、公路等交通干線沿線及周邊人員居住點(diǎn)等。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀、水文特點(diǎn),6 月~8 月(主汛期)是突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重點(diǎn)防范期,在該時段內(nèi),重點(diǎn)監(jiān)測由于降雨引發(fā)的泥石流、滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。
在本項(xiàng)目中,合眾思壯安裝外業(yè)設(shè)備共計4縣1區(qū)100余處隱患點(diǎn),平臺綁定上線600余臺設(shè)備,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理與預(yù)警技術(shù)支撐服務(wù)。
本項(xiàng)目監(jiān)測區(qū)域隱患點(diǎn)數(shù)量多、分布廣,分布于多個縣區(qū),地災(zāi)監(jiān)測現(xiàn)場地形環(huán)境復(fù)雜、監(jiān)測設(shè)備類型多(GNSS接收機(jī)、裂縫計、傾角加速度計、雨量計、報警器、土壤含水率計、泥位計等),在自然條件惡劣與工期緊張等困難環(huán)境下,合眾思壯工作人員保持一貫嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)的工作作風(fēng),耐心聽取項(xiàng)目方需求,提供多對一深入服務(wù)支持,保質(zhì)保量保工期,圓滿完成600余臺套地災(zāi)監(jiān)測設(shè)備的安裝調(diào)試,并且完成了對系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)接入、預(yù)警模型配置等。在該項(xiàng)目中,合眾思壯應(yīng)對復(fù)雜形變監(jiān)測項(xiàng)目的組織及技術(shù)能力,獲得項(xiàng)目方的一致高度認(rèn)可。
解決方案構(gòu)成
因地制宜 搭建監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)
在為河源量身定制的監(jiān)測解決方案中,采用了合眾思壯自主研發(fā)的監(jiān)測接收機(jī)MIS20,以及多種普適型地災(zāi)監(jiān)測傳感器,為各個滑坡、崩塌體建立起地表位移變化、傾斜振動變化和表面氣象變化等立體化的系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),通過多重監(jiān)測數(shù)據(jù)來對地表位移、傾斜崩塌、降雨量及土壤含水率等變化做出綜合研判分析,從而綜合監(jiān)測山體滑坡的變化趨勢。
監(jiān)測設(shè)備在監(jiān)測到災(zāi)害體現(xiàn)場數(shù)據(jù)異常后,平臺會自動向報警器發(fā)送報警指令,并驅(qū)動現(xiàn)場聲光報警或入戶報警器,以及時通知到現(xiàn)場住戶,避免人民群眾的生命財產(chǎn)損失,F(xiàn)場視頻監(jiān)控是隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而逐漸采用的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測手段之一,對地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場情況的遠(yuǎn)程監(jiān)控起到了非常重要的作用。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng),管理部門可以對災(zāi)害情況進(jìn)行遠(yuǎn)程評估并設(shè)計針對性應(yīng)急預(yù)案。
方案主要設(shè)備
1、MIS20扼流圈一體化監(jiān)測型 GNSS 接收機(jī)
一體化智能 GNSS 監(jiān)測接收機(jī)是地災(zāi)監(jiān)測的首選設(shè)備,MIS20是由合眾思壯推出的一款高穩(wěn)定性、高可靠性、技術(shù)領(lǐng)先 、簡單易用、性價比高,并集成了扼流圈天線的一體化 GNSS形變監(jiān)測專用接收機(jī),可應(yīng)用于惡劣環(huán)境下的多種類型表面位移變形監(jiān)測。其一體化的結(jié)構(gòu)設(shè)計和針對監(jiān)測領(lǐng)域定制化的性能及功能可滿足高精度的地表位移監(jiān)測應(yīng)用。MIS20采用的一體化扼流圈天線可確保在各種環(huán)境下對衛(wèi)星信號的更好跟蹤以及相位中心的穩(wěn)定和精準(zhǔn)度。MIS20具有優(yōu)秀的工業(yè)防護(hù)等級和毫米級的精準(zhǔn)度,確保邊坡在暴雨等極端天氣條件下對各監(jiān)測點(diǎn)連續(xù)及同步監(jiān)測,同時內(nèi)置MEMS傳感器,支持設(shè)備姿態(tài)發(fā)生變化后即刻觸發(fā)加密上報。
2、傾角加速度傳感器
合眾思壯普適型傾角加速度計是一種三軸智能傾角振動傳感器,創(chuàng)新一體化集成了供電及傳輸,主要用于在三維空間內(nèi)進(jìn)行全方位傾角測量和振動(頻率、振幅)測量。主要應(yīng)用于滑坡體、崩塌體、邊坡、危巖、危房、橋梁等危險源體的姿態(tài)和預(yù)警。
3、一體化裂縫計
合眾思壯一體化裂縫計集成了高精度線性位移傳感器,同時集成了三軸高精度傾角及MEMS加速度監(jiān)測儀,并內(nèi)置一體化供電及傳輸單元,可實(shí)時監(jiān)測變形體表面裂縫發(fā)育變化,并實(shí)時監(jiān)測XYZ三個方向的加速度以及傾角變化,廣泛應(yīng)用于監(jiān)測滑坡體、崩塌體、邊坡、危巖、橋梁、樓宇健康等危險源體的裂縫發(fā)育及姿態(tài)變化和預(yù)警。
4、壓電式雨量計
合眾思壯壓電式雨量計是基于壓電效應(yīng)原理研發(fā)的一款降雨量監(jiān)測產(chǎn)品,內(nèi)置一體化供電及傳輸,相比傳統(tǒng)的翻斗式雨量計,沒有復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和額外的數(shù)據(jù)上傳單元,具有結(jié)構(gòu)簡單、一體性強(qiáng)、安裝方便、免維護(hù)、成本低等優(yōu)點(diǎn),廣泛適用于地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境監(jiān)測、水利水電等應(yīng)用領(lǐng)域。
5、土壤含水率計
合眾思壯一體化管式多層土壤含水率計是以介電常數(shù)原理為基礎(chǔ)的傳感器,內(nèi)置一體化供電及傳輸,能夠針對不同層次的土壤水分含量以及溫度狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)觀測,最高可檢測8層土壤溫濕度狀態(tài),可快速、全面的了解土壤含水率信息,同時內(nèi)置MEMS傳感器,可對滑坡體的深部滑移等姿態(tài)變化做出預(yù)警,從而更加科學(xué)地制定減災(zāi)方案,最大限度地減輕災(zāi)害損失。
6、泥位計
泥水位計是基于精確時間測量的電磁波測距技術(shù),傳感器發(fā)射電磁波照射水面并接收其回波,由此獲得水面至電磁波發(fā)射點(diǎn)的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息的一種高精度、非接觸式泥水位測量產(chǎn)品,在地災(zāi)監(jiān)測中主要用于監(jiān)測溝壑型泥石流。
7.聲光報警器
聲光報警器主要用于災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布,預(yù)警消息通過平臺自動下發(fā),第一時間將危險信息傳遞到監(jiān)測點(diǎn)位現(xiàn)場,為人們撤離提供寶貴的時間。
方案技術(shù)亮點(diǎn)
1、支持北斗/GNSS的MIS20型監(jiān)測接收機(jī),具有優(yōu)秀的工業(yè)防護(hù)等級和極高的精準(zhǔn)度,確保在暴雨等極端天氣條件下對各監(jiān)測點(diǎn)連續(xù)、同步監(jiān)測的總體誤差不大于3mm;
2、 基于北斗/GNSS的多系統(tǒng)GNSS高精度解算引擎,實(shí)現(xiàn)高精度、自動化的GNSS基線解算,解算精度優(yōu)于3mm;
3、基于WiFi自組網(wǎng)前端解算功能的實(shí)現(xiàn),有效降低對公網(wǎng)帶寬的依賴,提升網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋較差地區(qū)的可用性,降低后期運(yùn)維成本;
4、多傳感器融合處理,為預(yù)判提供有效的數(shù)據(jù)支撐。
除了在廣東河源,目前,合眾思壯普適型地災(zāi)形變監(jiān)測解決方案已應(yīng)用服務(wù)于廣東、廣西、湖南、湖北等多地的地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域,實(shí)現(xiàn)了對地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)24小時全天候?qū)崟r監(jiān)測預(yù)警,為守護(hù)一方平安默默貢獻(xiàn)著力量。
韶關(guān)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)專業(yè)監(jiān)測項(xiàng)目
惠州地災(zāi)監(jiān)測預(yù)警項(xiàng)目
2022年12月,自然資源部發(fā)布《全國地質(zhì)災(zāi)害防治“十四五”規(guī)劃》,明確提出充分利用國產(chǎn)衛(wèi)星、無人機(jī)、測繪地理信息和地面調(diào)查等手段,提升地質(zhì)災(zāi)害隱患動態(tài)識別技術(shù)水平;綜合運(yùn)用無線組網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GNSS技術(shù)、多參量數(shù)據(jù)融合技術(shù)等新型技術(shù)手段,研發(fā)普適型智能化實(shí)時監(jiān)測預(yù)警裝備等,健全完善以地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險防控為主線的綜合防治體系,顯著提升地質(zhì)災(zāi)害防治的科技信息能力。作為北斗應(yīng)用企業(yè),合眾思壯將繼續(xù)秉持深耕行業(yè)的初心,聚焦北斗/GNSS高精度定位技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā),不斷拓展高精度安全監(jiān)測應(yīng)用新場景,打造更先進(jìn)的監(jiān)測預(yù)警裝備及安全監(jiān)測解決方案,為人民群眾生命財產(chǎn)安全保駕護(hù)航。