地灾安全监测系统
6月11日,重庆市开州区发生1起农房屋后边坡垮塌,损毁房屋1栋,造成1人死亡、1人受伤。灾害发生后,政府及相关部门立即组织抢险救援。
受强降雨影响,云南省德宏州突发泥石流灾害,部分公路冲毁,多处民房倒塌,3名村民失联,多名群众被困。6月26日,武警中队迅速派出官兵和车辆,前往紧急转移受灾群众。
“无法预料”
“损失惨重”
面对具有极强隐蔽性、突发性和破坏性的地灾,我们真的无能为力吗?
地灾确实很可怕,它时刻可能发生。
然而,地灾所造成的破坏和损失,并非是“自然发生”的,看似不可避免,超出人类控制。但是地灾带来的惨痛教训告诉人们,地灾带来的创伤和悲剧,不仅是可预测的,还是可预防的。
当然,我们仍然不知道如何抵御自然灾害,但我们能够比现在好很多。关键在于投资减灾项目,优先制定减灾政策。随着科技的惊人进步,给了我们提前的安全预警,我们有能力节省救灾和重建成本,我们有能力拯救生命。
航天检测研发的地灾安全监测系统综合利用北斗定位、物探勘查、红外图像识别技术,对地质灾害点的位移情况、气象环境、现场视频进行7X24小时全方位监测,实时掌握地灾变形状况,当发生地质灾害险情前提前预警。
1 地灾监测解决方案
1.1 地灾监测参数
滑坡体:
1 降雨量
2 土压力
3 地下水位
4 地表位移
5 地表裂缝
6 深部位移
泥石流:
1 地声
2 次声
3 视频
4 降雨量
5 泥水位
6 土壤含水率
1.2 地灾系统工作示意
由各种前端传感器和数据采集单元组成的监测系统,其采集到的数据通过网络传输(2G/3G/4G/北斗等)传送到指定的信息中心;信息中心通过信息化手段将数据进行整合分析,形成报表、图标,能够让值班人员直观的监测现场情况;当数据出现异常时,报警系统能够第一时间进行预警(详情请观看动图演示)。
2 核心技术设备
2.1 北斗监测仪
2.1.1 北斗闪耀,泽沐八方
北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式于7月31日上午在北京举行,系统的正式开通是我国攀登科技高峰、迈向航天强国的重要里程碑。
用得着,靠得住,北斗三号全球卫星导航系统称得上真正的大国重器,民族的骄傲。
随着大数据下物联网时代的到来,以及近年来我国北斗导航系统技术的成熟发展,将北斗导航和地质灾害监测相结合,助力防灾减灾,北斗成为灾害预警的高科技利器。
2.1.2 北斗监测仪介绍
北斗监测仪是基于北斗卫星导航系统对地质位移形变进行实时监测的技术设备,在防灾减灾领域,是较为突出的行业应用之一。
问:北斗系统对地灾的监测和预警功能如何体现呢?
通过北斗系统的短报文与位置报告功能,实现灾害预警速报、救灾指挥调度、快速应急通信等,极大提高灾害应急救援反应速度和决策能力。主要包括灾情上报、灾害预警、救灾指挥、灾情通信、桥梁、水库、边坡等监测应用。
◎导航系统可以做到厘米水平的定位精度,再通过合理的数据处理策略,更是可以达到毫米级的定位水平。既然北斗系统可以实时获取位移,自然可以用于监测山体的状态。
◎短报文是指卫星定位终端和北斗卫星或地面服务站之前能够直接通过卫星信号进行双向的信息传递。救灾指挥、灾情通信使用了北斗特有的短报文功能。
表一:北斗监测仪参数
左右滑动查看更多
2.2 无人机快速侦查
四旋翼无人机航拍测绘系统,采用高强度全碳纤维材质,机身设计新颖、轻巧,体积小、重量轻、飞行平稳、机动灵活、空中阻力小、目标特性小、飞行噪音低等特点,非常适合城镇夜间,比较恶劣的环境,人员密集场所飞行。
在地质探测、气象探测、灾害监测、航测、空中指挥支援,群体事件控制等方面有着广泛的应用。
正摄影像
左右滑动查看更多
2.3 其它硬件设备
表二:智能传感器列表
2.4 现场监测设备情况
现场实时采集各种雨量、位移、视频等参数,及时准确地传输到数据平台,数据平台对回传的数据进行处理分析,实时、准确地掌握、显示现场的雨情信息和地质变化,结合现场视频图像,及时生成预警信息。
1 案例——石坝社区大石坝崩塌
1.1 背景介绍
石坝社区大石坝崩塌(牛头山箐脚)坡长约150米,该灾害点坡上房屋均要拆除,但坡下道路有行人、车辆经过。
为最大限度保护人民群众的生命财产安全,昆明市启动航天检测研发的地质灾害监测预警系统。
1.2 软件部分展示
▽地灾监测一张图
▽GIS+三维可视化
▽监测云平台界面展示
▽边坡信息
1.3 边坡数据分析
航天检测针对该边坡的地灾监测预警系统包含了:位移监测、雨情监测等采集现场的降雨和山体位移数据及环境监测数据(温度、湿度、风速风向)。由无线数据采集传输终端将数据采集并回传平台,结合现场实时监控视频再对数据进行分析处理和预警。
(1) 北斗实时动态表面位移分析
▽实时位移变化曲线,精度厘米级
▽平面E/N雷达图实时展示
(2) 北斗累计位移、趋势变化分析
▽拟合曲线+回归趋势预测
▽位移速率分析
(3) 北斗切线角、加速度数据分析
▽切线角数据分析
▽加速度数据分析
(4) 北斗位移散点图变化分析
▽散点图数据分析
(5)深部位移变化分析
▽水平方向、垂直方向关注深部位移变化
(6) 降雨量变化分析
▽时段降雨量与累计降雨量分析对比
▽降雨日历
(7) 环境监测统计分析
▽左右滑动查看更多
1.4 视频+传感器融合
▽全屏模式/嵌入式实时视频图像
1.5 微信手机查看地灾监测物状态
2 其他部分案例
(1) 高坡社区三瓦村滑坡(祭虫山)家属区监测
(2) 昆明经开区倪家营小石牛采矿区(灭失矿山)监测
(3) 昆明经开区海子社区新村李世能原采石场监测
邮箱:zengj@aerospace.net.cn
联系方式:+86 18680831162
边坡安全监测系统——边坡安全与诊断专家