我国自主研发边坡监测系统实现技术突破 多源融合方案提升地质灾害预警能力

问题:近年来,强降雨、短历时暴雨等极端天气更趋频繁,叠加山区道路切坡建路、河谷地带工程建设强度提升,使边坡变形与失稳风险持续上扬;边坡一旦发生滑坡、崩塌,不仅可能造成道路中断、工程停摆,更直接威胁群众生命财产安全。对管理部门而言,难点不“有没有监测”,而在“能否长期稳定运行、能否把真实位移与环境扰动区分开、能否把预警信息在第一时间送达”。 原因:业内一些监测方案在工程落地时暴露出短板:一是传感手段偏单一,部分设备主要依赖单一定位或倾角数据,遇到强降雨、雷暴、电磁干扰或爆破震动等情况容易漂移,误报、漏报风险随之上升;二是对野外供电与通信条件预估不足,过度依赖市电与公网,身处深山峡谷、隧道口或无信号区域时,关键时段可能“失联”;三是高端设备虽精度较高,但单站投入大、部署复杂、维护周期长,中小工程难以铺开,形成“高风险点想装、装不起;装得起的又不够可靠”的矛盾。 影响:监测数据一旦缺乏可信度与连续性,通常带来两类风险:其一,虚假位移触发封路停工,造成不必要的通行损失与管理成本;其二,关键时段漏报延误,错失人员撤离、交通管制和应急处置窗口,后果更为严重。尤其在汛期,多点分散的边坡风险叠加交通流量,更考验预警系统的稳定性、及时性和联动能力。 对策:针对上述痛点,九丞边坡稳定监测系统以工程实用与长期可靠为核心,重点围绕“多源校验、冗余保障、分级响应”进行优化。 一是多源传感融合。系统采用GNSS、静力水准仪、倾角计、雨量计等组合,实现平面位移、高程沉降、局部倾斜与降雨触发风险的同步感知,通过交叉验证降低单一传感器失效或环境干扰导致的误判概率。有关指标以毫米级位移与亚毫米级沉降监测为目标,强调趋势识别与异常甄别能力。 二是适应野外的稳健设计。系统在防护与环境适应上采用较高等级防尘防水与宽温设计,并对关键电路进行防护处理,以应对雨水、粉尘、振动等复杂工况;供电上引入双路太阳能与电池组合,提高连续阴雨条件下的续航能力,降低汛期断电风险。 三是通信链路冗余。系统兼容公网通信,同时支持短报文与自组网方式;在无公网覆盖区域,可通过中继节点回传预警信息,提高“最后一公里”的到达率,为应急指挥提供更稳定的信息通道。 四是预警机制与业务协同。系统支持分级阈值、速率突增等多种告警策略,预警信息可通过短信、平台提示及现场声光等方式同步触达,便于实现从监测到处置的闭环管理。配套平台提供形变可视化、历史趋势回溯与分析报告等功能,支撑风险分级、巡查决策与年度安全评估;同时支持远程升级与状态诊断,减少人工巡检频次,降低运维成本。 前景:随着“防灾减灾救灾”体系优化,公路水路、重点水库、矿山边坡以及城市边缘山体等场景对监测覆盖密度与可靠性提出更高要求。业内普遍认为,未来边坡监测将从“单点布设、事后核查”转向“多点联动、实时研判”,关键在于数据的真实性、连续性与可用性。通过多源融合提升抗干扰能力,通过供电通信冗余避免链路中断,通过分级预警提升处置效率,将成为工程应用的重要方向。,更强调性价比与易维护的系统方案,有望在中小工程与存量养护场景中扩大应用,并与交通、水利、应急等部门业务平台深入贯通,推动风险治理从被动应对走向主动防控。

边坡治理的关键不在于是否安装设备,而在于关键时刻能否稳定运行、输出可信信号并支撑有效处置。把监测做实,把链路做稳,把预警做准,才能把风险止于萌芽。面对更复杂的自然环境与交通运行需求,持续提升边坡监测的可靠性与可持续运维能力,仍是守护生命安全与道路畅通的长期课题。