為貫徹落實(shí)習(xí)總書(shū)記關(guān)于防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)的重要指示批示精神，進(jìn)一步提升基層地質(zhì)災(zāi)害防治能力，推動(dòng)地質(zhì)災(zāi)害防控重點(diǎn)由“隱患點(diǎn)”向“隱患點(diǎn)+風(fēng)險(xiǎn)區(qū)”轉(zhuǎn)變，根據(jù)《全國(guó)地質(zhì)災(zāi)害防治“十四五”規(guī)劃》工作部署精神，中交路橋科技有限公司基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算、5G、北斗、云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等新興科技自主研發(fā)泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)，利用現(xiàn)代科技手段將泥石流災(zāi)害的危害降到最低，保證人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

一、方案背景

泥石流地質(zhì)災(zāi)害是在山區(qū)或者其他溝谷深壑，地形險(xiǎn)峻的地區(qū)，因?yàn)楸┯?、洪水或其他自然?zāi)害引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流，具有突然性、流速快、流量大、物質(zhì)容量大及破壞力強(qiáng)等特點(diǎn)，泥石流災(zāi)害常常會(huì)沖毀公路鐵路等交通設(shè)施甚至村鎮(zhèn)等，造成巨大損失。泥石流流動(dòng)的全過(guò)程一般只有幾個(gè)小時(shí)，短的只有幾分鐘，大多伴隨山區(qū)洪水而發(fā)生。它與一般洪水的區(qū)別是洪流中含有足夠數(shù)量的泥沙石等固體碎屑物，其體積含量最少為15%，最高可達(dá)80%左右，因此比洪水更具有破壞力。

二、泥石流監(jiān)測(cè)參數(shù)

泥石流災(zāi)害的形成需要三個(gè)基本條件：有陡峭便于集水集物的適當(dāng)?shù)匦?；上游堆積有豐富的松散固體物質(zhì)；短期內(nèi)有突然性的大量流水來(lái)源。

泥石流災(zāi)害雖然突發(fā)性強(qiáng)，來(lái)勢(shì)兇猛，但是這些災(zāi)害發(fā)生前有明顯的前兆，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)包括環(huán)境因素監(jiān)測(cè)、地表位移監(jiān)測(cè)、深部位移監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。

三、監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)組成

泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)主要利用物聯(lián)網(wǎng)及多傳感器自組網(wǎng)系統(tǒng)，針對(duì)泥石流發(fā)生前的環(huán)境、位移等參數(shù)的變化，建立泥石流自動(dòng)監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理、統(tǒng)計(jì)、分析和發(fā)布，從而在泥石流發(fā)生前、發(fā)生時(shí)進(jìn)行層層預(yù)警，保證預(yù)警信息的準(zhǔn)確，提高區(qū)域泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)水平，為防災(zāi)減災(zāi)提供技術(shù)支持。

中交路橋科技有限公司泥石流災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)主要由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及分析系統(tǒng)、監(jiān)控中心等模塊組成，并通過(guò)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)將泥石流災(zāi)害信息進(jìn)行呈報(bào)，用戶(hù)終端設(shè)備對(duì)災(zāi)害信息進(jìn)行播報(bào)預(yù)警，為災(zāi)害報(bào)警、人員疏散撤離提供及時(shí)信息。

系統(tǒng)構(gòu)架分為傳感層、傳輸層、平臺(tái)層、應(yīng)用層。

（1）傳感層：由降雨量、水位、含水率、地表位移形變、裂縫等參數(shù)的高精度采集傳感器組成，及時(shí)采集不同影響因素的動(dòng)態(tài)變化特征。現(xiàn)場(chǎng)視頻、圖像采集，主要是實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)的降雨量、位移變形、含水量、圖像等信息。

（2）傳輸層：由專(zhuān)用RTU與5G、LoRa等不同環(huán)境下的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)組成，實(shí)時(shí)讀取處理各類(lèi)傳感器的數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線的方式發(fā)送至系統(tǒng)平臺(tái)。

（3）平臺(tái)層：主包括數(shù)據(jù)管理、訪問(wèn)權(quán)限認(rèn)證、預(yù)警管理等多個(gè)模塊。

（4）應(yīng)用層：主要包括系統(tǒng)平臺(tái)的日常運(yùn)維、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)展示、數(shù)據(jù)的處理、預(yù)警處理及成果報(bào)告的輸出等模塊。

四、系統(tǒng)功能

（1）泥石流影響參數(shù)采集功能

可采集不同類(lèi)型傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)，包括降雨量、土壤含水率、孔隙水壓力、泥石流泥（水）位、地表水平及豎向位移等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

（2）預(yù)警功能

能夠?qū)崿F(xiàn)單參數(shù)或多參數(shù)預(yù)警，預(yù)警值的大小結(jié)合工程情況確定，基安云平臺(tái)支持多級(jí)數(shù)據(jù)報(bào)警（默認(rèn)四級(jí)）。降雨量、泥石流水位、水壓、地表位移量等單參數(shù)超過(guò)告警閾值或多個(gè)參數(shù)同時(shí)變化較大時(shí)，一旦變形量超過(guò)設(shè)定值，管理平臺(tái)會(huì)以短信、郵件等形式通知用戶(hù)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)向上級(jí)預(yù)警。

（3）管理功能

具有工程信息、監(jiān)測(cè)設(shè)備、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理及分級(jí)管理等功能。

（4）存儲(chǔ)功能

緊急或意外斷電情況下存儲(chǔ)功能，保證掉電數(shù)據(jù)不丟失；數(shù)據(jù)庫(kù)可以存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。

（5）查詢(xún)功能

查詢(xún)各種歷史記錄。

（6）數(shù)據(jù)分析功能

各種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化特征的多中格式展示及數(shù)據(jù)報(bào)表，供趨勢(shì)變化分析。

（7）擴(kuò)展功能

具備良好的兼容功能，支持多類(lèi)型接口與上級(jí)系統(tǒng)挺對(duì)對(duì)接。

五、系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)意義

中交路橋科技有限公司在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、評(píng)估、設(shè)計(jì)及施工方面積累了多年的工程經(jīng)驗(yàn)，完成過(guò)近百項(xiàng)相關(guān)的項(xiàng)目。公司利用在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)方面的技術(shù)積累，建立了一套科學(xué)完善的泥石流監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了泥石流防治管理的科學(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)，為地質(zhì)災(zāi)害防治工作質(zhì)量、效率和管理水平的提高奠定基礎(chǔ)，為省、市、縣國(guó)土資源部門(mén)、環(huán)境檢測(cè)部門(mén)提供一套可靠、實(shí)用、專(zhuān)業(yè)的泥石流監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)解決方案。