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智能边坡监测系统

边坡监测遇到哪些难题?智能预警系统如何破解?

引言:边坡监测是降低地质灾害风险、保障基础设施安全的核心举措,但传统手段存在效率低、数据滞后、预警误漏报多等突出问题。本文结合政策要求,系统梳理了行业面临的主要难点,并详细阐述了基于北斗/GNSS、InSAR、物联网与大数据等多源融合的智能化边坡监测解决方案,重点展示了公路、矿山等领域的典型应用案例及成效。

随国家基础建设提速,地质灾害多发的边坡成为安全监管重难点。传统人工及单一监测方式响应迟缓、维护难度大,已难以满足政策“智能化、可持续、全覆盖”监管要求。高集成度、智能预警的边坡监测系统应运而生,能极大提升预警准确性与运营效率,为守护工程安全提供科技保障。

智能边坡监测系统
智能边坡监测系统

一、政策要求与行业挑战:痛点在哪,改革向何处?

边坡安全管理的主要难题有哪些?为何传统监测亟需升级?

边坡失稳诱因复杂,包括极端天气、构造运动、工程扰动等。以往人工巡检不仅成本高、覆盖有限,还难以及时发现微小变形和预警灾害,加上多点数据分散、无统一分析平台,决策响应效率低。极端环境下监测数据更容易中断或失准,导致假警、漏报甚至灾害应对迟缓。

国家有关部门对于边坡监测与预警提出了哪些硬性要求?

2023年国家矿山安全监察局发布了《露天矿山边坡监测系统建设及联网工作的通知》,要求三年内所有重点露天矿山建成自动化监测与联网体系,重点涵盖变形、裂缝、地下水位、振动、应力、降雨等,明确监测系统需“远程化、智能化、实时化”。《公路边坡地质灾害智能监测技术规程》《全球定位系统测量规范》等行业标准也要求高频自动采集、智能分析,逐步代替纯人工手段。

新一代监测系统为什么成为行业主流趋势?

一是行业政策强制升级,二是人工成本和误报带来的工程与社会风险已不可接受。以高速公路、铁路、矿山、水利等为例,边坡处置延误往往可能造成重特大事故和巨额损失,而可视化、自动化、联网联控的新系统可以提前获知风险,大幅提升响应能力和安全保障。

二、智能边坡监测系统方案详解:技术演进如何适配不同场景?

现代边坡监测系统有哪些关键组成模块?

依据最新行业技术,系统主推“空-天-地-深”立体协同监测,典型模块包括:
– 多源监测终端:集成GNSS/北斗、InSAR遥感、地基雷达、测斜仪、裂缝计、土壤压力、渗压传感器等,地表与深部兼顾,全天候监控。
– 智能采集与边缘计算单元:前端智能采集单元内置AI算法,可本地初步处理异常数据,便于高风险情况就地预警。(如“问题导向、多层次”设计,适应矿山、交通等复杂场景)
– 大数据云平台:统一汇聚多源异构数据,自动分析边坡变形、位移速率、诱发因子相关性,满足跨行业/部门信息整合。
– 可视化预警联动:三维GIS+BIM可视化大屏实时展示边坡状态,多级分色预警(红橙黄蓝),并能自动联动警示灯、广播、应急预案。
– 智慧远程运维:全系统设备远程状态监测与智能诊断,自动生成定制化报表,极大提高工程管理效率与减少现场维护需求。

这些技术如何适配不同应用行业,满足个性化需求?

– 露天矿山场景:系统重点增强监测广度(高边坡、排土场、结构支护等),强调采矿扰动、爆破振动高风险点多源覆盖,与矿山管理平台自动对接,符合《通知》联网传输和动态监管要求。
– 高速公路/铁路工程:更多考虑长线性地形、重大降雨/地震影响,监测重点为沿线高边坡、隧道口、不良地质段,系统支持全天候远程诊断和快速应急响应。
– 水库/大坝和城市山体:支持高精度渗压、深层形变监测,易与城市信息化平台集成,有效支撑防汛应急及资产全寿命管理。

智能监测系统提升效率和安全性的核心机制体现在哪?

首先,系统多点多种物理量(位移、倾斜、水位、应力、裂缝、降雨等)互相印证,AI算法减少假警、漏警。其次,数据实时汇聚、自动预警,极大提升响应速度,形成闭环决策链(“监测—分析—预警—联动—评估”全流程)。以某高速公路高边坡监测为例,系统实现超过300天24小时自动无间断监测,提前数小时预警,避免了多起滑坡事故。

相比传统监测方式,该系统有哪些明显优势?

1)实现全天候、毫米级监测精度,远优于人工间测;

2)远程集中化管理,显著降低人力和维护成本;

3)可根据风险等级自动调整监测策略与频率,提高主动防控能力;

4)数据全面留存,支持灾后溯源与科学治理。

三、应用成效与场景展望:安全与效益如何兼得?

智能化边坡监测系统的主要价值体现在什么方面?

– 大幅提升边坡灾害预警及时性和准确率,极大避免滑坡、崩塌、泥石流等事故。
– 降低人工巡检和误报、漏报风险,保障运维人员安全。
– 优化资源调度与应急预案,提升决策效率。例如矿山系统联网后,风险报警可第一时间推送管理层,现场可自动联动疏散、广播与关闭危险区域。
– 延长基础设施服役寿命,辅助科学评估与后期养护;监测数据还能支撑生态修复与环境评估。

未来技术发展趋势及应用场景展望如何?

边坡智能监测将朝向更全域感知、更智能预警、更开放融合发展。传感技术与AI算法将持续进化,监测网络将覆盖更多类型基础设施与敏感地质区。云平台+大数据分析模式将成为标准,实现全国乃至全球边坡灾害风险统一联网监管。未来,系统还将进一步支持无人巡检、自动修复与智能治理,为“智慧矿山”“智慧交通”等新基建提供安全底座。

行业用户或相关单位在实施时需注意哪些关键点?

应结合本地地质环境、气候特点与风险源配置监测方案,执行最新国家及行业规范标准,优选高适配性的系统平台,并重视多部门协同和数据安全。

边坡智能监测系统正在成为提升基础设施安全、中国式现代化治理的重要科技支撑。以国家政策为导向、以行业需求为牵引,智能化、自动化、信息化边坡监测平台将在矿山、高速公路、水利、水电、城市山体等领域持续落地,助力建设“零伤亡、低损失、高效能”的安全中国。

 

智能边坡监测预警系统

 

智能边坡监测预警系统

导航在高精度定位和时空智能领域的技术积累,为露天矿山、道路、水库等区域边坡安全监测提供”调查-设计-监测-防控”全链条解决方案。系统综合利用北斗卫星定位、InSAR干涉雷达、GNSS接收机、全方位地基合成孔径雷达、裂缝计、倾角计等多种传感监测技术,建立覆盖”空-天-地-深”的立体化监测体系,实时感知边坡体的形变、位移等异常状态,并通过智能分析算法自动识别边坡失稳预兆,提前预警地质灾害风险,确保矿山开采和工程建设安全。

 

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