泥石流在线监测
时间：2025-06-13
涉川
一、方案介绍
泥石流在线监测方案是一种集地生灾害与次生灾害于一体的多因子、多模块、多通讯融合系统，系统融合流速、泥水位、流量、倾斜等监测手段，采用北斗卫星主动上报方式，辅以手机小程序和PC端数据管理平台，实现泥石流灾害的实时感知、风险预警与信息共享。
二、监测目标
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实时监测泥石流流域的地质稳定性变化。
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动态获取沟谷泥水流速、水位与流量。
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分析泥石流诱发条件与触发因素。
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实现灾害预警、辅助调度、响应指挥。
三、需求分析
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山区频发泥石流风险点需实现全天候无人监测；
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需打破无公网通信障碍，确保数据及时传输；
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提高预警响应速度与准确性；
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平台可视化、信息共享，便于应急响应。
四、监测方法
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地生监测：倾斜计、裂缝计、地表位移仪；
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次生监测：非接触水位计、雷达测速仪、多普勒流速仪；
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混合流量监测：断面模型算法 + 实时测定；
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北斗/GNSS通信 + 4G/LoRa互补备份；
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数据平台：小程序、Web平台、综合指挥系统。
五、应用原理
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通过水位—流速—流量联动原理计算泥石流体积变化；
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倾斜/位移变化检测滑坡或崩塌前兆；
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北斗通信实现无公网环境下的数据上报与报警；
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系统嵌入规则库与阈值设定，触发自动预警。
六、功能特点
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全天候实时监测，智能联动感知；
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北斗主动上报，无信号也能传输；
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多终端数据查看与报警接收；
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数据本地缓存+云端备份，支持断点续传；
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支持远程配置、远程升级与远程运维。
七、硬件清单
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北斗短报文终端
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多普勒雷达流速仪
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超声波/雷达水位计
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倾斜传感器
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裂缝计
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控制终端（边缘计算）
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太阳能供电系统（60W+40Ah）
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数据采集箱与通信模块
八、硬件参数
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设备
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量程
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精度
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特点
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水位计
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0~20m
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±1cm
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非接触，IP68防护
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雷达测速仪
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0.1~15m/s
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±0.02m/s
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宽温，抗干扰
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倾斜计
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±90°
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±0.05°
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三轴输出，抗震动
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裂缝计
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0~100mm
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±0.1mm
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磁致位移
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GNSS定位
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精度优于±2cm
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实时差分支持
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北斗兼容
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九、方案实现
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选取泥石流频发区域或危险沟段布设监测节点；
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每节点部署传感器+采集终端+通信单元；
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所有节点统一接入数据平台集中管理；
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实现边缘智能判断+平台级别汇总分析；
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整体系统冗余通信链路，保障数据不中断。
十、数据分析与预警决策
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建立监测数据阈值模型：雨强、坡角、水位、流速等；
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采用多因子叠加分析、滑动平均法、预警曲线匹配等模型；
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触发“红/橙/黄/蓝”四级预警等级制；
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支持自动推送短信、微信、北斗警报至管理端与指挥中心。
十一、方案优点
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北斗短报文通信稳定可靠；
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模块化设计，安装维护便捷；
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数据实时性强、误报率低；
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多平台可视化，利于多部门联动管理；
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满足山区无电、无网、强干扰环境下运行需求。
十二、应用领域
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山区道路/铁路沿线
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尾矿库下游排洪沟
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地质灾害重点隐患点
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水库溢洪道、矿山弃渣沟
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森林资源保护区
十三、效益分析
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提高泥石流早期识别能力，提升应急响应效率；
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降低人员伤亡与财产损失；
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辅助地灾治理、工程调度与交通管控；
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降低巡查频率与人力成本，转为智能监测。
十四、相关国标规范
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GB/T 36374-2018 地质灾害监测技术规范
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GB 50487-2019 泥石流防治工程设计规范
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JGJ/T 355-2015 边坡变形监测技术规程
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SL 563-2020 水文监测数据采集与传输技术规范
十五、参考文献
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《泥石流灾害预警与监测技术研究》——中国地质大学出版社
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《地质灾害监测系统与信息平台建设》——自然资源部信息中心
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《山区小流域泥石流运动参数在线监测实践》——《中国地质灾害与防治学报》2022年第4期
十六、案例分享
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案例一：四川某县滑坡泥石流重点监测沟
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部署6个监测站点，24小时监控泥水流速与坡体倾斜，成功提前12分钟发出橙色预警。
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案例二：贵州尾矿库下游应急通道
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通过北斗通信+太阳能供电，解决无网无电难题，连续运行超过18个月，零中断。
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