再突破！中交路桥科技泥石流灾害监测预警系统平台助力防灾减灾

为贯彻落实习总书记关于防灾减灾救灾的重要指示批示精神，进一步提升基层地质灾害防治能力，推动地质灾害防控重点由“隐患点”向“隐患点+风险区”转变，根据《全国地质灾害防治“十四五”规划》工作部署精神，中交路桥科技有限公司基于大数据、物联网、边缘计算、5G、北斗、云计算、数据挖掘、人工智能等新兴科技自主研发泥石流灾害监测与预警系统平台，利用现代科技手段将泥石流灾害的危害降到最低，保证人民生命财产的安全。

一、方案背景

泥石流地质灾害是在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、洪水或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流，具有突然性、流速快、流量大、物质容量大及破坏力强等特点，泥石流灾害常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。泥石流流动的全过程一般只有几个小时，短的只有几分钟，大多伴随山区洪水而发生。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物，其体积含量最少为15%，最高可达80%左右，因此比洪水更具有破坏力。

二、泥石流监测参数

泥石流灾害的形成需要三个基本条件：有陡峭便于集水集物的适当地形；上游堆积有丰富的松散固体物质；短期内有突然性的大量流水来源。

泥石流灾害虽然突发性强，来势凶猛，但是这些灾害发生前有明显的前兆，实时动态监测包括环境因素监测、地表位移监测、深部位移监测等内容。

三、监测与预警系统组成

泥石流灾害监测主要利用物联网及多传感器自组网系统，针对泥石流发生前的环境、位移等参数的变化，建立泥石流自动监测及预警系统，对监测数据进行存储、管理、统计、分析和发布，从而在泥石流发生前、发生时进行层层预警，保证预警信息的准确，提高区域泥石流灾害监测预警技术水平，为防灾减灾提供技术支持。

中交路桥科技有限公司泥石流灾害监测与预警系统平台主要由现场监测设备、数据采集设备、数据通信系统、大数据存储及分析系统、监控中心等模块组成，并通过监测预警平台将泥石流灾害信息进行呈报，用户终端设备对灾害信息进行播报预警，为灾害报警、人员疏散撤离提供及时信息。

系统构架分为传感层、传输层、平台层、应用层。

（1）传感层：由降雨量、水位、含水率、地表位移形变、裂缝等参数的高精度采集传感器组成，及时采集不同影响因素的动态变化特征。现场视频、图像采集，主要是实时采集现场的降雨量、位移变形、含水量、图像等信息。

（2）传输层：由专用RTU与5G、LoRa等不同环境下的无线传输网络组成，实时读取处理各类传感器的数据，并通过无线的方式发送至系统平台。

（3）平台层：主包括数据管理、访问权限认证、预警管理等多个模块。

（4）应用层：主要包括系统平台的日常运维、监测数据的实时动态展示、数据的处理、预警处理及成果报告的输出等模块。

四、系统功能

（1）泥石流影响参数采集功能

可采集不同类型传感器的实时监测参数，包括降雨量、土壤含水率、孔隙水压力、泥石流泥（水）位、地表水平及竖向位移等动态数据。

（2）预警功能

能够实现单参数或多参数预警，预警值的大小结合工程情况确定，基安云平台支持多级数据报警（默认四级）。降雨量、泥石流水位、水压、地表位移量等单参数超过告警阈值或多个参数同时变化较大时，一旦变形量超过设定值，管理平台会以短信、邮件等形式通知用户，并发出报警信号，并自动向上级预警。

（3）管理功能

具有工程信息、监测设备、监测数据处理及分级管理等功能。

（4）存储功能

紧急或意外断电情况下存储功能，保证掉电数据不丢失；数据库可以存储历史数据。

（5）查询功能

查询各种历史记录。

（6）数据分析功能

各种实时监测数据变化特征的多中格式展示及数据报表，供趋势变化分析。

（7）扩展功能

具备良好的兼容功能，支持多类型接口与上级系统挺对对接。

五、系统平台建设意义

中交路桥科技有限公司在地质灾害调查、评估、设计及施工方面积累了多年的工程经验，完成过近百项相关的项目。公司利用在地质灾害监测方面的技术积累，建立了一套科学完善的泥石流监测预警平台，实现了泥石流防治管理的科学化、信息化、标准化和可视化。为防灾减灾决策提供科学依据，为地质灾害防治工作质量、效率和管理水平的提高奠定基础，为省、市、县国土资源部门、环境检测部门提供一套可靠、实用、专业的泥石流监测与预警系统解决方案。