物聯網-泥石流監(jiān)測方案復習課程

物聯網-泥石流監(jiān)測方案

滑坡監(jiān)測常規(guī)方法包括簡易排樁法觀測、簡易地表裂縫變形觀測、建筑物傾斜觀測、三角交匯法觀測和橫向視準線法等；對危害大、變形明顯且有一定規(guī)模的滑坡采用先進的滑坡位移監(jiān)測報警儀和GPS滑坡位移監(jiān)測技術等進行定期觀測，可提高監(jiān)測精度，達mm級。

泥石流監(jiān)測項目主要有水源觀測、土源觀測、泥石流體觀測。對泥石流的常規(guī)監(jiān)測內容主要是泥石流運動要素觀測、流域內的氣候和雨量觀測、泥石流的形成過程觀測、溝道沖淤變化觀測等。監(jiān)測方法主要有有泥石流常規(guī)方法和先進的泥石流自動監(jiān)測預警系統監(jiān)測?；潞湍嗍鞅O(jiān)測方法滑坡監(jiān)測項目和方法表監(jiān)測項目監(jiān)測內容監(jiān)測方法裂縫地表裂縫、建筑物裂縫固定樁、砂漿片、回家標志、傳感器位移地表位移、地下位移排樁法、三角交匯法、橫向視準線法、傳感器主滑帶（面）主滑帶（面）位置、位移速度傳感器、位移計、傾測儀地表水自然溝水、江河湖庫水位水位、水量等地下水鉆孔、井水、泉水、孔隙水壓力降水量降雨量通常指常規(guī)降雨觀測宏觀變形跡象地表巡視異常的種類、位置、范圍、特征泥石流監(jiān)測項目和內容監(jiān)測項目監(jiān)測內容監(jiān)測儀器水源觀測雨量、土壤水、徑流量自記雨量計、自記土壤儀、三角堰土源觀測崩塌、滑坡的長寬、厚、度和體積，變形情況常規(guī)地形測量儀器泥石流體觀測容重、泥位、地聲、斷面、流速、流量、總淤積量、粘度、粒度容重儀、超聲波泥位計、遙測地聲儀、水準儀、遙測流速儀、烘箱、粘度儀、粘度篩、粘度分析儀沖淤觀測舟曲現有長江委預警系統現有預警系統為“長江上游滑坡泥石流預警系統”的一部分，為長江水利委員會（水利部直屬副部級單位）建設，技術部分由長江委水土保持局負責。（汶川地震后國土資源部也給舟曲贈送過預警設備）本次泥石流發(fā)生地，四川為長江委責任范圍（阿壩，綿陽，德陽，廣元），甘肅為長江委和黃河委責任范圍（甘南，隴南，天水）。長江上游水土保持委員會于1991年開始籌建上游地區(qū)滑坡、泥石流預警系統，以便對滑坡、泥石流等災害實施有效監(jiān)測、預警和預報。至2001年底，長江上游滑坡、泥石流預警系統建有1個中心站、3個一級站、9個二級站、58個監(jiān)測預警點和20個群測群防試點縣。中心站設在長江委總部武漢，隴南市有一個一級站，舟曲縣有一個二級站，三眼峪附近有鎖兒頭預警點。預警系統曾多次預報滑坡和泥石流，并于2006年在舟曲成功預報過一次，但本次泥石流（8.8）系統沒有預警，事后8.12成功預警一起。長江委認為國家給預警系統投入過低（每年300－500萬），監(jiān)督員工資過低（600元），造成的監(jiān)控系統老化（系統已工作十年）、監(jiān)控點不足和監(jiān)控失位為本次預警失靈的主要原因。長江上游滑坡、泥石流預警系統

-分區(qū)分級管理中心站二級站預警點防災減災一級站短期預報群測群防站管理信息反饋信息反饋信息反饋技術報務業(yè)務指導長江委系統介紹

－（一）滑坡監(jiān)測1、滑坡變形監(jiān)測系統滑坡裂縫變形自動化監(jiān)測系統采用有線和無線相結合，以現場總線結構方式組建地質災害監(jiān)測網，系統主要由計算機、裂縫位移計以及供電、采集、傳輸等組件構成。

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－（一）滑坡監(jiān)測2、滑坡GPS自動化監(jiān)測預警系統

GPS監(jiān)測系統由三部分組成：監(jiān)測單元、數據傳輸和控制單元、數據處理分析及管理單元。這三部分形成一個有機的整體，監(jiān)測單元跟蹤GPS衛(wèi)星并實時采集數據，數據通過通訊網絡傳輸至控制中心，控制中心的GPS軟件對數據處理并分析，實時形變監(jiān)測。

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－（二）泥石流自動化監(jiān)測泥石流自動化監(jiān)測系統是由綜控中心(控制臺)、地聲遙測、泥位遙測、雨量遙測、有線泥位等五個子系統共同作用對泥石流活動進行監(jiān)測。

無線傳感網絡法vs傳統滑坡監(jiān)測方法傳統滑坡監(jiān)測主要是在現場布置固定的傳感器或儀表后，通過匯總人工定時讀取的數據來得到滑坡的安全狀況，難以及時甚至無法捕捉到滑坡臨近失穩(wěn)前的最寶貴信息，因此不可能及時準確地對滑坡狀況進行預測報警。而使用無線傳感器網絡可以得到山體滑坡實時監(jiān)測數據，并據此確定出現山體滑坡的危險性。由于采用無線傳輸的方式，無線傳感器網絡可以很方便的進行初期的部署，數據的傳輸也不會因為地形的改變而中斷，因此非常適合用于山體滑坡現場的環(huán)境監(jiān)測。無線傳感網絡監(jiān)測系統——工作原理山體滑坡的監(jiān)測主要依靠兩種傳感器的作用，液位傳感器和傾角傳感器。在山體容易發(fā)生危險的區(qū)域，將會沿著山勢走向豎直設置多個孔洞，如下圖所示。無線傳感網絡監(jiān)測系統——工作原理在每個孔洞最下端都會部署一個液位傳感器（紅色）。由于該地區(qū)的山體滑坡現象主要是由雨水侵蝕產生的，因此地下水位深度是標識山體滑坡危險度的第一指標。在每個孔洞不同深度都會部署數個傾角傳感器（藍色）。山體往往由多層土壤或巖石組成，不同層次間由于物理構成和侵蝕程度不同，其運動速度不同。通過這些傾角傳感器獲得的不同層的傾角數據，可以監(jiān)測山體的運動狀況。無線傳感網絡監(jiān)測系統——工作原理在無線傳感網絡獲取到各個傳感器的數據后，通過多傳感器數據融合和專家系統的智能處理，本監(jiān)測系統就可以據此判斷出山體滑坡的趨勢、強度和危險程度。如下圖所示。無線傳感網絡監(jiān)測系統——系統結構監(jiān)測網絡架構：在實際部署時，采用分層網絡的架構。每個目前監(jiān)測區(qū)域內的無線傳感器節(jié)點組成一個子網，子網內的節(jié)點依靠無線多跳自組織協議，通過多跳的方式把數據傳遞給基站?；驹谶M行數據預處理后，通過GPRS網絡遠距離把數據發(fā)送回中心服務器。監(jiān)測系統構成：每個目標監(jiān)測區(qū)域一般由10～20個節(jié)點構成，可依具體情況有所調整，整個項目則由數個監(jiān)測區(qū)域構成，系統構成中的子網數目和網內節(jié)點數目都可以靈活調整。無線傳感網絡監(jiān)測系統——系統結構節(jié)點物理距離：每兩個節(jié)點之間的距離大約是20至100米左右。節(jié)點數采周期：數據采集間隔也可以由中心服務器靈活控制，在旱季可以調整為每24小時采集并傳遞一次數據，從而節(jié)省能量且避免大量的旱季冗余數據。而在雨季危險期，其采集間隔可以密集至2分鐘一次，從而保證實時監(jiān)測預警功能。無線傳感網絡監(jiān)測系統——節(jié)點終端應用無線Mesh網絡實現靈活的自組織自愈合每個節(jié)點都可以可靠傳遞數據采用太陽能供電無線節(jié)點不需要外部電源設施便于布署在野外山體孔洞配合蓄電池可使用6個月使用外部傳感器總線（ESB）集成了4組通用接口可以直接連接2或3線傳感器數據采集系統數據發(fā)布系統當發(fā)生預警時可通過MAS服務器給周邊居民發(fā)送告警信息，通知群眾緊急疏散平時可作為公眾信息披露由政府定期通知群眾山體健康狀況中國移動物聯網總體系統架構51、物聯網業(yè)務管理平臺是物聯網業(yè)務運營管理的核心2、物聯網模組是物聯網終端標準化的重要實現手段3、專用通信網絡為客戶提供更優(yōu)質的通道服務4、應用系統是中國移動深度介入行業(yè)信息化的手段5、傳感器網絡的引入對中移動現有網絡、