我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、沉降、地裂縫等，具有分布廣泛、活動(dòng)頻繁、危害嚴(yán)重的特點(diǎn)。因此通過合理布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)坡體表面位移、內(nèi)部形變、地表裂縫、地下水位、孔隙水壓力、降雨量、土壤含水量、次聲、泥水位、巖石裂縫等參數(shù)，形成整體的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)處理算法，建立地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)模型，搭建地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，確保危險(xiǎn)區(qū)域發(fā)生災(zāi)害前及時(shí)有效的應(yīng)急響應(yīng)，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1、系統(tǒng)組成

    整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示五個(gè)部分組成，如圖所示：

（1）數(shù)據(jù)感知：GNSS、沉降儀、孔隙水壓計(jì)、滲壓計(jì)、泥水位計(jì)、裂縫計(jì)、測(cè)斜儀、降雨（雪）、次聲、土壤水分等參數(shù)；

（2）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集器、供電系統(tǒng)、避雷裝置、結(jié)構(gòu)件；

（3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：數(shù)據(jù)可通過4G模塊、天通一號(hào)衛(wèi)星模塊、北斗短報(bào)文模塊、Lora模塊等多種傳輸方式；

（4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算：包括網(wǎng)關(guān)、防火墻、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器和數(shù)據(jù)運(yùn)算服務(wù)；

（5）數(shù)據(jù)展示：現(xiàn)場(chǎng)通過全彩LED大屏顯示數(shù)據(jù)、圖片與視頻，遠(yuǎn)程大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示、曲線顯示、報(bào)表分析；

2、系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)配置靈活：系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)可任意組合，根據(jù)需要增減傳感器種類和傳感器數(shù)量，兼容多種傳輸方式，供電系統(tǒng)根據(jù)需求配置，多個(gè)采集器可級(jí)聯(lián)使用；

（2）多種通訊模式，數(shù)據(jù)無死角傳輸：可采用4G模塊、衛(wèi)星模塊、loar、有限等多種數(shù)據(jù)傳輸方式，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠傳輸；

（3）低功耗設(shè)計(jì)，多種供電方式：觀測(cè)站采市電、太陽能/蓄電池以及市電+太陽能三種供電方式，保證系統(tǒng)在無電地區(qū)常年穩(wěn)定工作；

（4）四種展示形式，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢：可在現(xiàn)場(chǎng)通過采集器自帶的觸摸屏查看數(shù)據(jù)，LED大屏幕展示數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)瀏覽數(shù)據(jù)，手機(jī)APP隨時(shí)隨地下載數(shù)據(jù)；

（5）工業(yè)化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠：采用了防雷、抗電磁干擾電路設(shè)計(jì)，安裝避雷裝置確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；

3.應(yīng)用場(chǎng)景

系統(tǒng)可用于山體滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降監(jiān)測(cè)。

4.監(jiān)測(cè)參數(shù)與監(jiān)測(cè)方法

沉降儀

液壓式沉降儀是用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)構(gòu)筑物內(nèi)外部的沉降，廣泛適用大壩、橋梁、邊坡、地基、公路路堤、工民用建筑等，以及回填土體的內(nèi)、外部沉降變形的監(jiān)測(cè)。液壓式沉降儀分辨率高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快，輸出信號(hào)為 RS485 數(shù)字量，同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。

液壓式沉降儀是用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)構(gòu)筑物內(nèi)外部的沉降，廣泛適用大壩、橋梁、邊坡、地基、公路路堤、工民用建筑等，以及回填土體的內(nèi)、外部沉降變形的監(jiān)測(cè)。液壓式沉降儀分辨率高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快，輸出信號(hào)為 RS485 數(shù)字量，同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。

當(dāng)傳感器和儲(chǔ)液罐之間的高差產(chǎn)生變化時(shí)，傳感器感應(yīng)膜上的壓力同時(shí)產(chǎn)生變化，壓力使感應(yīng)膜的全橋硅片發(fā)生形變，形變轉(zhuǎn)化的電信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至采集裝置，即可測(cè)出觀測(cè)點(diǎn)的沉降變化量。傳感器與儲(chǔ)液罐由通液管相通，傳感器所受的壓力與到儲(chǔ)液罐液面的高度有關(guān)。儲(chǔ)液罐自帶硅壓傳感器，測(cè)量?jī)?chǔ)液罐內(nèi)液位的變化量，用以修正測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量值。

串聯(lián)式固定測(cè)斜儀主要用于長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)大壩、深基坑、邊坡、地基、建筑

橋梁、船泊平臺(tái)等水平位移及傾角。通過鉆孔方式，將測(cè)斜探頭通過連桿方式埋

入地下，測(cè)建船泊,平臺(tái),筑物和橋梁則直接將探頭固定在被測(cè)點(diǎn)上,當(dāng)基坑、邊

坡、地基,橋梁和建筑物產(chǎn)生形變或船泊平臺(tái)傾斜時(shí)，測(cè)斜探頭隨之傾斜，可精

確測(cè)出水平位移量或傾角，在鉆孔內(nèi)安裝多只測(cè)斜儀可以更加準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)建筑物

的變形情況。本儀器通過大量工程檢驗(yàn)，測(cè)試數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)便，適合各

種環(huán)境，是目前專用的測(cè)斜儀器。

孔隙水監(jiān)測(cè)

飽和上受荷載后首先產(chǎn)生的是孔隙水壓力的變化，隨后才是顆粒的團(tuán)結(jié)變形，孔隙水壓力的變化是土體運(yùn)動(dòng)的前兆。孔隙水壓力的變化會(huì)引起巖土體的位移變化。因此監(jiān)測(cè)孔隙水壓力的變化有效預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生。

土壤含水量監(jiān)測(cè)

土壤含水率主要反映土體中的水分含量，土壤含水率變化會(huì)導(dǎo)致土體自重、土體粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角的變化，從而改變土體內(nèi)部力學(xué)平衡結(jié)構(gòu)，是滑坡監(jiān)測(cè)的重要參考依據(jù)。采用在監(jiān)測(cè)點(diǎn)土體內(nèi)部埋設(shè)土壤含水率傳感器的方法，通過與現(xiàn)場(chǎng)采集傳輸設(shè)備的配合實(shí)現(xiàn)土壤含水率的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸。

地聲/次聲監(jiān)測(cè)

地聲/次聲傳感器，其通過捕捉、滑坡、泥石流、崩塌地源的地聲/次聲信號(hào)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并及時(shí)預(yù)警。