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  • 面對地質災害 北斗高精度技術能做些什么?
    發布時間:2023/8/2 來源:合眾思壯 閱讀:2112
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      近日,受臺風“杜蘇芮”影響,國內多地遭遇持續強降雨天氣,強降雨天氣引發部分地區出現城市內澇、泥石流、山體塌方、山洪等次生災害,給當地人民群眾生命財產安全帶來巨大威脅。

      事實上,在我國很多地區,受天氣、生態破壞等因素影響,泥石流、山體滑坡等地質災害時有發生。這類地質災害爆發突然,來勢兇猛,不僅破壞房屋及其他工程設施,破壞林木及耕地等,還會造成人員傷亡。如果能通過有效監測和防御,在地質災害發生前提前預警,能幫助有關部門提前決策,及時疏散,從而保障人民群眾的生命安全。

      傳統的區域地質災害動態監測主要是通過群測群防的手段,以人工實地勘察獲取地質災害體的狀態信息,以經驗分析判斷地質災害體的穩定狀況。這種方式不僅對監測人員有著較高的技術要求,需要投入大量的人力、物力和財力。其次,人工監測預警效率較低,很難實現對災害地區的連續實時監控和及時預報。同時,由于監測技術人員需要暴露在災害活動現場,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”)從地災監測實際情況出發,基于北斗/GNSS高精度定位技術,結合多元化傳感器技術和云平臺+云計算技術,推出了一系列從踏勘設計到設備安裝,再到系統平臺及數據對接的普適型地災監測解決方案。方案因地制宜,針對性配置精準需求配套產品和服務,可對地質災害等進行全天候、自動化的監測,獲取位移、傾斜、崩塌、沉降等變化,精確程度可達毫米級。通過數據分析和預警機制,進行提前研判和預警,有效減少或預防安全事故的發生。實現了地質災害防治管理的科學化、信息化、標準化和可視化,為防災減災決策提供科學依據,為相關部門提供了一套可靠、實用、專業的地質災害預測與預警系統解決方案。

    合眾思壯普適型地災形變監測解決方案在廣東河源的應用

      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,所服務的區域地質災害以崩塌、滑坡為主,重點防治對象是山區學校、城鎮、村莊、醫院、集市、林業作業區等人員聚集區,切坡建房居住區,鐵路、公路等交通干線沿線及周邊人員居住點等。根據當地氣象、水文特點,6 月~8 月(主汛期)是突發地質災害的重點防范期,在該時段內,重點監測由于降雨引發的泥石流、滑坡、崩塌等地質災害。

      在本項目中,合眾思壯安裝外業設備共計4縣1區100余處隱患點,平臺綁定上線600余臺設備,對監測數據進行實時處理與預警技術支撐服務。

      本項目監測區域隱患點數量多、分布廣,分布于多個縣區,地災監測現場地形環境復雜、監測設備類型多(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境下,合眾思壯工作人員保持一貫嚴謹、負責的工作作風,耐心聽取項目方需求,提供多對一深入服務支持,保質保量保工期,圓滿完成600余臺套地災監測設備的安裝調試,并且完成了對系統平臺的數據接入、預警模型配置等。在該項目中,合眾思壯應對復雜形變監測項目的組織及技術能力,獲得項目方的一致高度認可。


    解決方案構成

    因地制宜 搭建監測網絡

      在為河源量身定制的監測解決方案中,采用了合眾思壯自主研發的監測接收機MIS20,以及多種普適型地災監測傳感器,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監測網絡,通過多重監測數據來對地表位移、傾斜崩塌、降雨量及土壤含水率等變化做出綜合研判分析,從而綜合監測山體滑坡的變化趨勢。

      監測設備在監測到災害體現場數據異常后,平臺會自動向報警器發送報警指令,并驅動現場聲光報警或入戶報警器,以及時通知到現場住戶,避免人民群眾的生命財產損失?,F場視頻監控是隨著無線網絡技術的發展而逐漸采用的地質災害監測手段之一,對地質災害現場情況的遠程監控起到了非常重要的作用。通過視頻監控系統,管理部門可以對災害情況進行遠程評估并設計針對性應急預案。

    方案主要設備

    1、MIS20扼流圈一體化監測型 GNSS 接收機
      一體化智能 GNSS 監測接收機是地災監測的首選設備,MIS20是由合眾思壯推出的一款高穩定性、高可靠性、技術領先 、簡單易用、性價比高,并集成了扼流圈天線的一體化 GNSS形變監測專用接收機,可應用于惡劣環境下的多種類型表面位移變形監測。其一體化的結構設計和針對監測領域定制化的性能及功能可滿足高精度的地表位移監測應用。MIS20采用的一體化扼流圈天線可確保在各種環境下對衛星信號的更好跟蹤以及相位中心的穩定和精準度。MIS20具有優秀的工業防護等級和毫米級的精準度,確保邊坡在暴雨等極端天氣條件下對各監測點連續及同步監測,同時內置MEMS傳感器,支持設備姿態發生變化后即刻觸發加密上報。

    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,創新一體化集成了供電及傳輸,主要用于在三維空間內進行全方位傾角測量和振動(頻率、振幅)測量。主要應用于滑坡體、崩塌體、邊坡、危巖、危房、橋梁等危險源體的姿態和預警。

    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加速度監測儀,并內置一體化供電及傳輸單元,可實時監測變形體表面裂縫發育變化,并實時監測XYZ三個方向的加速度以及傾角變化,廣泛應用于監測滑坡體、崩塌體、邊坡、危巖、橋梁、樓宇健康等危險源體的裂縫發育及姿態變化和預警。

    4、壓電式雨量計
      合眾思壯壓電式雨量計是基于壓電效應原理研發的一款降雨量監測產品,內置一體化供電及傳輸,相比傳統的翻斗式雨量計,沒有復雜的機械結構和額外的數據上傳單元,具有結構簡單、一體性強、安裝方便、免維護、成本低等優點,廣泛適用于地質災害、環境監測、水利水電等應用領域。

    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原理為基礎的傳感器,內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進行動態觀測,最高可檢測8層土壤溫濕度狀態,可快速、全面的了解土壤含水率信息,同時內置MEMS傳感器,可對滑坡體的深部滑移等姿態變化做出預警,從而更加科學地制定減災方案,最大限度地減輕災害損失。

    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,傳感器發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品,在地災監測中主要用于監測溝壑型泥石流。

    7.聲光報警器
      聲光報警器主要用于災害預警信息發布,預警消息通過平臺自動下發,第一時間將危險信息傳遞到監測點位現場,為人們撤離提供寶貴的時間。

    方案技術亮點
     1、支持北斗/GNSS的MIS20型監測接收機,具有優秀的工業防護等級和極高的精準度,確保在暴雨等極端天氣條件下對各監測點連續、同步監測的總體誤差不大于3mm;
     2、 基于北斗/GNSS的多系統GNSS高精度解算引擎,實現高精度、自動化的GNSS基線解算,解算精度優于3mm;
     3、基于WiFi自組網前端解算功能的實現,有效降低對公網帶寬的依賴,提升網絡信號覆蓋較差地區的可用性,降低后期運維成本;
     4、多傳感器融合處理,為預判提供有效的數據支撐。

      除了在廣東河源,目前,合眾思壯普適型地災形變監測解決方案已應用服務于廣東、廣西、湖南、湖北等多地的地質災害頻發區域,實現了對地質災害隱患點24小時全天候實時監測預警,為守護一方平安默默貢獻著力量。


    韶關地質災害隱患點專業監測項目 


    惠州地災監測預警項目

      2022年12月,自然資源部發布《全國地質災害防治“十四五”規劃》,明確提出充分利用國產衛星、無人機、測繪地理信息和地面調查等手段,提升地質災害隱患動態識別技術水平;綜合運用無線組網與物聯網技術、GNSS技術、多參量數據融合技術等新型技術手段,研發普適型智能化實時監測預警裝備等,健全完善以地質災害風險防控為主線的綜合防治體系,顯著提升地質災害防治的科技信息能力。作為北斗應用企業,合眾思壯將繼續秉持深耕行業的初心,聚焦北斗/GNSS高精度定位技術的創新研發,不斷拓展高精度安全監測應用新場景,打造更先進的監測預警裝備及安全監測解決方案,為人民群眾生命財產安全保駕護航。

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