一、方案介绍

 

山体崩塌是一种常见的地质灾害，受地震、降雨、风化、地表扰动等因素影响，可能对公路、铁路、矿区、城镇等区域带来严重危害。本方案采用高精度倾角监测、GNSS形变测量、地表裂缝监测、土壤含水率监测等技术，结合4G/5G/LoRa无线传输和云端数据分析，构建一套全天候、远程在线监测与预警系统，提高灾害防控能力。

二、监测目标

 

    实时监测山体倾斜角度变化，判断是否存在崩塌风险。

    监测地表裂缝扩展和形变量，识别潜在山体失稳区域。

    监测降雨量、土壤含水率、地表软化情况，分析崩塌诱因。

    构建远程在线监测系统，减少人工巡检成本。

    设定预警阈值，超标自动报警，提高防灾预警能力。

 

三、需求分析

需求类别 具体需求

倾斜监测 监测山体岩石或土体的角度变化

地表位移监测 监测山体裂缝扩展情况

降雨量监测 记录降雨数据，分析其对山体稳定性的影响

土壤含水率监测 监测山体土壤水分变化，预测崩塌趋势

远程数据传输 采用4G/5G/LoRa通信，支持远程监测

智能预警 设定阈值，超标自动报警

低功耗运行 适应野外环境，支持太阳能供电

四、监测方法

1. 倾斜监测

 

    倾角传感器（实时监测岩体或山坡的倾斜角度变化）

    GNSS形变监测（精准测量地表形变和位移）

 

2. 地表位移监测

 

    裂缝计（监测地表裂缝扩展情况）

    测斜仪（埋设在地下，监测深层土体位移）

 

3. 环境因素监测

 

    土壤含水率传感器（评估降雨对土体结构的影响）

    雨量计（监测降水量，分析诱发滑坡的可能性）

 

4. 数据传输与分析

 

    4G/5G/LoRa无线通信（远程数据传输，实时监控）

    云端数据处理平台（大数据分析与风险预警）

 

五、应用原理

 

    倾角传感器监测山体倾斜角度，检测岩体或土体的失稳情况。

    GNSS形变监测设备 采集地表位移数据，识别山体崩塌趋势。

    土壤含水率传感器和雨量计 监测降水与含水率变化，评估崩塌风险。

    所有数据通过无线传输至云平台，进行数据存储与分析。

    系统智能分析趋势，当倾角、裂缝、含水率等参数超出设定阈值时，自动发出预警信息。

 

六、功能特点

 

    全天候实时监测：24小时不间断监测山体倾斜、位移、含水率、降雨量等参数。

    远程无线传输：支持4G/5G/LoRa远程数据传输，减少人工巡检工作量。

    高精度监测：倾角传感器、GNSS形变监测等设备精度高，数据稳定可靠。

    智能预警：系统设定预警阈值，异常情况自动发送报警信息。

    低功耗运行：支持太阳能+蓄电池供电，适用于野外长期监测。

    历史数据分析：支持数据存储和趋势预测，提高灾害预防能力。

 

七、硬件清单

设备 功能

倾角传感器 监测山体倾斜角度变化

GNSS形变监测仪 监测地表位移

土壤含水率传感器 监测土壤水分变化

翻斗式雨量计 记录降雨量

测斜仪 监测地下深层位移

裂缝计 监测地表裂缝变化

数据采集终端 处理监测数据，支持无线传输

4G/5G/LoRa通信模块 远程数据传输至云平台

太阳能供电系统 保障设备长期稳定运行

云端服务器 存储数据，提供智能分析和可视化

八、硬件参数（示例）

设备 测量范围 精度 输出方式

倾角传感器 ±30° ±0.05° RS485/4G

GNSS形变监测 0-100mm ±2mm 4G/NB-IoT

土壤含水率传感器 0-100% ±2% RS485

翻斗式雨量计 0-100mm/h ±0.5mm RS485

测斜仪 ±10° ±0.01° RS485

九、方案实现

 

    设备安装：在山体崩塌高风险区域布设倾角传感器、GNSS形变监测设备、土壤含水率传感器等。

    数据采集与传输：监测数据实时采集，并通过无线网络远程传输。

    数据分析与预警：云端分析数据，识别崩塌前兆，超标自动报警。

    远程管理：管理人员可通过手机或电脑查看监测数据和预警信息。

 

十、数据分析

 

    倾角变化趋势分析：识别异常倾斜变化，评估崩塌风险。

    降雨量-土壤含水率关联分析：判断降雨对山体稳定性的影响。

    地表裂缝扩展趋势分析：监测崩塌前期地表变形情况。

 

十一、预警决策

监测数据 风险等级 应对措施

倾角正常 低 继续监测

倾角变化 + 降雨增加 中 增加监测频率

倾角异常 + 地表裂缝扩展 高 可能崩塌，紧急预警

十二、方案优点

 

    精准监测，适用于高风险山体区域。

    远程预警，异常情况自动报警，提高应急响应能力。

    智能分析，提供历史数据趋势，提高灾害预测能力。

    低功耗运行，适合野外长期监测，维护成本低。

 

十三、应用领域

 

    山体崩塌、滑坡、地震等地灾监测

    公路、铁路沿线边坡监测

    矿区、山区建筑地灾监测