司南导航公路边坡监测方案实现灾害风险智能化管理

边坡失稳引发的滑坡、崩塌等地质灾害突发性强、破坏力大,一旦发生意外事故,就可能带来惨痛的损失。近期,高速公路边坡安全防治,成为公路安全管理的重点工作,如何做到提前监测预警,就成为了公路数字化转型大背景下的核心问题。国家防灾减灾救灾委员会办公室明确部署,全面做好高速公路等基础设施灾害风险隐患排查处置工作,全力防范重大灾害风险。通知要求,突出高速公路、铁路沿线、旅游景区等关键领域,全面开展风险隐患排查处置。

基于高精度定位技术的司南导航公路边坡监测系统化身“公路卫士”,为道路安全监测及预警赋能,针对灾害风险程度较高的公路边坡路段,实施24小时全自动监测,切实做到防患于未然。

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智能监测道路形变灾害风险

针对路基边坡地质环境复杂,滑坡、坍塌等地质灾害频繁的特点,司南导航建立了一套软硬件相结合的自动化边坡监测系统,可对边坡山体及地表、岩层容易发生微小形变和位移的区域进行可视化远程监测,解决人工现场监测效率低、灾害信息掌握预警不及时等一系列难题,提升边坡地质灾害临灾预警和快速处置能力。

系统拓扑图

系统组成

监测系统框架主要由传感器、GNSS及传感器解算服务、设备管理中心、监测预警平台、显示终端、其他底层数据服务等各个模块组成。

软硬件设备

A300普适型GNSS接收机

基于GNSS高精度定位技术及低功耗高精度GNSS芯片,融合MEMS传感器技术、窄带通信技术等,应用于野外地质灾害监测的普适型GNSS接收机。

MS-SAR5000边坡监测雷达

支持360°全方位连续在线监测,扫描方式灵活,精度高,扫描速度快,不受植被吹动、动物走动影响,即使在极端恶劣的天气条件下,也能对边坡进行全天候、非接触、高精度、大范围的监测。

A500一体式GNSS接收机

集成自研高精度定位模块、太阳能板、电池、控制器、网络模块、天线等模块,真正做到一体化,即刻安装即刻使用,省去太阳能、蓄电池、控制器等复杂的施工、安装、接线流程,省时省力。

司南导航物联网监测平台

采用专业软硬件设备,结合物联网、大数据、人工智能等技术实现实时动态安全监测。

监测预警平台

自动化变形监测系统最主要的组成部分为监测预警平台,该平台是实现整个系统运行的关键组成部分。下图是该模块的数据交互逻辑:

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在全国多段公路打造安全防线

司南导航目前承接的西北某公路位于山脉北端,黄土覆盖面积大,沟壑发育,雨水冲击坡面造成黄土陷穴、路基沉陷等,边坡下方人员、车队流量大、流动性强,存在极大的安全隐患,边坡监测预警的重要程度日益显著。

司南导航经过现场踏勘,筛选26处危岩体隐患点,开展边坡地表位移自动化实时监测,同时在各处边坡增设视频监控设备,从而实现对公路边坡安全隐患的自动化实时监测以及公路边坡现场状况的可视化远程监控。

公路边坡监测系统对于坡体不同区域环境条件,能够快速创立监测预警模式,可在高海拔、雨雪、雾霾等恶劣气候环境条件下完成24小时全天候监测操作,持续获取边坡位移变形速率及变形趋势。同时,科学制定边坡预警阈值,定时上报数据,尽早发现边坡异常数据,监测预警平台联动气象站、一体化报警系统、监控系统,进行实时预警预报分析。

目前,司南导航公路边坡监测系统已在宁武高速等成功应用,项目实施以来,系统发挥着“灾害监测员”的作用,及时准确且有效地捕捉异常信号、发布预警信息,为出行安全提供坚实保障。司南导航将继续聚焦形变监测领域,基于用户需求提供更加灵活的产品与服务,助力防范重大灾害风险,守护安全,服务民生。