近日，受臺風(fēng)“杜蘇芮”影響，國內(nèi)多地遭遇持續(xù)強降雨天氣，強降雨天氣引發(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，以人工實地勘察獲取地質(zhì)災(zāi)害體的狀態(tài)信息，以經(jīng)驗分析判斷地質(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，很難實現(xiàn)對災(zāi)害地區(qū)的連續(xù)實時監(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，精確程度可達毫米級。通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)警機制，進行提前研判和預(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等。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀、水文特點，6 月～8 月（主汛期）是突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重點防范期，在該時段內(nèi)，重點監(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，平臺綁定上線600余臺設(shè)備，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時處理與預(yù)警技術(shù)支撐服務(wù)。
本項目監(jiān)測區(qū)域隱患點數(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、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謹、負責(zé)的工作作風(fēng)，耐心聽取項目方需求，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。在該項目中，合眾思壯應(yīng)對復(fù)雜形變監(jiān)測項目的組織及技術(shù)能力，獲得項目方的一致高度認可。
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)害情況進行遠程評估并設(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
一體化智能 GNSS 監(jiān)測接收機是地災(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，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，可實時監(jiān)測變形體表面裂縫發(fā)育變化，并實時監(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、安裝方便、免維護、成本低等優(yōu)點，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)測點位現(xiàn)場，為人們撤離提供寶貴的時間。
方案技術(shù)亮點
1、支持北斗/GNSS的MIS20型監(jiān)測接收機，具有優(yōu)秀的工業(yè)防護等級和極高的精準(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，實現(xiàn)了對地質(zhì)災(zāi)害隱患點24小時全天候?qū)崟r監(jiān)測預(yù)警，為守護一方平安默默貢獻著力量。
韶關(guān)地質(zhì)災(zāi)害隱患點專業(yè)監(jiān)測項目
惠州地災(zāi)監(jiān)測預(yù)警項目
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、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)安全保駕護航。