一、方(fang)案概述

自然變遷和(he)人為破壞是(shi)地(di)(di)(di)質災害(hai)的主要(yao)(yao)原(yuan)因，主要(yao)(yao)災害(hai)形態包括滑坡、泥石流、崩塌(ta)、地(di)(di)(di)面塌(ta)陷、地(di)(di)(di)面沉降和(he)地(di)(di)(di)裂縫等，嚴重影響地(di)(di)(di)區經濟(ji)建(jian)設和(he)人民生命財產。

因此，建立一套科(ke)學完善(shan)的地(di)質(zhi)(zhi)災(zai)(zai)(zai)害預(yu)警解決(jue)方案，實現地(di)質(zhi)(zhi)災(zai)(zai)(zai)害動(dong)態(tai)監測信息(xi)的科(ke)學化(hua)、信息(xi)化(hua)、標準化(hua)及可視化(hua)，為防災(zai)(zai)(zai)減災(zai)(zai)(zai)決(jue)策(ce)提(ti)供科(ke)學依據以(yi)及提(ti)高地(di)質(zhi)(zhi)災(zai)(zai)(zai)害預(yu)警預(yu)報(bao)能力和應急救災(zai)(zai)(zai)快速反應能力，是(shi)防治(zhi)山洪、泥石流(liu)、山體滑坡等地(di)質(zhi)(zhi)災(zai)(zai)(zai)害的一項重要的非工程性(xing)措施(shi)。

二、系統組(zu)成

地(di)質災害預警系統由(you)GNSS位移監(jian)測站(zhan)、雨量水位監(jian)測站(zhan)、監測云平臺、預警廣播系統三(san)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng)，利用傳(chuan)感技術、GNSS技術、物(wu)聯網技術、云(yun)計算技術、大(da)數(shu)據技術結合地質災害監測(ce)設備(bei)，構建了實時(shi)監測(ce)、預(yu)警預(yu)報、信息管(guan)理的綜合解決方案，廣(guang)泛應用于(yu)滑(hua)坡、泥石(shi)流、崩塌、地面塌陷、地面沉降和(he)地裂縫等重點地質災害隱患點實時(shi)在線的自(zi)動(dong)監測(ce)。

該(gai)系統應集現(xian)場數(shu)(shu)據(ju)(ju)采集、無線(xian)數(shu)(shu)據(ju)(ju)傳輸、中心(xin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)處(chu)理于一體，現(xian)場實時位移(yi)監測，通過無線(xian)網(wang)絡的(de)(de)方(fang)式(shi)及時準確地(di)(di)傳輸到中心(xin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)平臺，中心(xin)數(shu)(shu)據(ju)(ju)平臺對回(hui)傳的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)進行處(chu)理分(fen)析(xi)，實時、準確地(di)(di)掌握(wo)現(xian)場的(de)(de)地(di)(di)質變化，及時生成預警信(xin)息(xi)。當(dang)(dang)地(di)(di)質災害發生時，系統能發布預警信(xin)號，提示(shi)當(dang)(dang)地(di)(di)民眾及時防(fang)范或撤離。

感知層(ceng)：實時感知地質環(huan)境(jing)的狀態(tai)變(bian)化，如雨量傳(chuan)感器、雷達(da)液位計、空氣溫濕度(du)傳(chuan)感器、超聲(sheng)波風速(su)風向傳(chuan)感器、遠程(cheng)傾斜(xie)位移監測(ce)儀、GNSS位(wei)移監測(ce)站等(deng)前端感知設備；

網絡(luo)層：網關支持數據采(cai)集傳輸，連接下(xia)位機上位機，支持4G/北斗/LoRa等方式，實現(xian)現(xian)場數據的穩定傳輸。感應設備可通過(guo)監測云平(ping)臺(tai)的通訊方式(shi)，上行發送至監(jian)測控制(zhi)中心平(ping)臺(tai)。

平臺(tai)層：整合(he)各層設備和系統功能，通過(guo)無(wu)線信號的連接，下發平臺對前端(duan)感應器的命令(ling)，上傳監(jian)測數據(ju)的采集、處理、存儲(chu)和分析(xi)，實時聯動(dong)前端(duan)各大監(jian)控設備。

應用層：開啟信息(xi)發布途徑，實時展示信息(xi)數據和預警信息(xi)。

三、系統功能

1、多(duo)種通信(xin)方式

公網通信：支持4G公網通信，支持同時向(xiang)3個(ge)以上數據中心（省、市、縣(xian)）上報；

衛(wei)星通(tong)信：支持北斗短(duan)報(bao)文通(tong)信，單條報(bao)文長度不小于(yu)1000個漢字，支(zhi)持(chi)向數據中心(xin)上報數據。

本地組網(wang)：支持擴頻(pin)通訊自組網(wang)，實現采集數據上報和本地報警指令的(de)發送。

2、位移實(shi)時感知(zhi)

水(shui)平位移(yi)采集：水(shui)平方向上發(fa)生的位移(yi)量。

垂直位(wei)移采集：垂直方(fang)向(xiang)上發生(sheng)的位(wei)移量。

位置采集：采用北斗(dou)，GPS，GLONASS，準(zhun)天頂和伽(jia)利略五星16頻(pin)GNSS模塊，可(ke)單衛(wei)星系統定位，也可(ke)聯合RTK定位。

3、多要素監測

雨量采(cai)集：壓電(dian)式雨量傳感器，采用沖(chong)擊測量原理對單個雨滴重量進行測算，準確(que)到秒級的降雨時長(chang)監測。支持(chi)翻斗式雨量計接入，多種分辨率(lv)可設(she)；

水位(wei)采(cai)集(ji)：支持雷達/浮(fu)子(zi)/超聲波/無(wu)線電子水尺(chi)等多種水位傳感器接入(ru)。

氣象(xiang)采集：支持空(kong)氣溫濕(shi)度、大(da)氣壓力(li)、風速風向、土壤含水量(liang)等多種傳感器接(jie)入。

4、預(yu)警(jing)數據及時(shi)上報(bao)

位移報警：GNSS位移(yi)監測站內置現地預(yu)警(jing)閾值(zhi)算法(fa)，具備數(shu)據預(yu)警(jing)值(zhi)自動報警(jing)功(gong)能。

雨量報警：支持(chi)雨(yu)量報警閾值，具有注意(yi)報警；

水位報警(jing)(jing)：具備(bei)水位報警(jing)(jing)功(gong)能，具有注意、準(zhun)備(bei)轉(zhuan)移、立即(ji)轉(zhuan)移三(san)級報警(jing)(jing)。

5、一(yi)體化(hua)集(ji)成(cheng)設(she)計

采(cai)用(yong)一體(ti)化集(ji)成設(she)計，公(gong)網(wang)傳輸模(mo)塊(kuai)(kuai)、北斗短(duan)報文模(mo)塊(kuai)(kuai)、自組網(wang)模(mo)塊(kuai)(kuai)、定位模(mo)塊(kuai)(kuai)及天線全部一體化集成，易安裝、易維護。

四、方案價值

地質災害監測選址一般為偏遠山(shan)區，常規通(tong)信難(nan)以實(shi)(shi)現信號全覆蓋(gai)，無(wu)法實(shi)(shi)時更新(xin)監(jian)(jian)測數據，通(tong)信專線的(de)建(jian)設又存在(zai)成(cheng)本高、維(wei)護費用貴(gui)等缺點，直接通(tong)過無(wu)線通(tong)信信道傳(chuan)輸(shu)監(jian)(jian)測數據，不受地(di)面基建(jian)設施的(de)影響。為地(di)質災害監(jian)(jian)測預警工(gong)作(zuo)提供了一種全新(xin)的(de)解決方案和使用途(tu)徑，定將發(fa)揮(hui)更大的(de)社會(hui)效益，無線通(tong)訊(xun)強大的(de)通(tong)訊(xun)能力，較低的(de)建設成本(ben)，是保證偏(pian)遠山區條件下數據通(tong)信(xin)傳輸的(de)重要方式。