轻量化公路边坡安全监测解决方案 无线 LoRa 组网降低施工运维成本
近年来，公路边坡安全事故频频发生。2024年，为全面提高公路防灾抗灾能力和安全保障水平，交通运输部和应急管理部密集发布相关政策文件，明确各地需强化隐患排查，加强公路边坡监测工作，并在灾害多发区域的典型公路风险边坡开展监测预警示范试点建设工作。
据估计，2024年全国公路边坡约有870余万座，目前公路边坡大多依赖人工检测，缺乏主动预防和有效的智能化监测手段，灾害隐蔽性强，对公路基础设施和过往人车安全威胁大，公路边坡安全监测智能化水平亟待提升。
公路边坡通常位于山区或复杂地形区域，边坡滑坡、崩塌、沉陷和塌陷、水毁和泥石流等地质灾害风险隐患排查处置难度大；部分公路边坡存在监测预警设备布设不规范的问题，未能严格按照《公路自然灾害监测预警系统技术指南(试行)》的要求进行布设，仅安装爆闪、警示牌等预警设备。
现有监测设备老旧或不足，设备安装位置和数量不合理，受环境干扰导致采集的数据存在误差。监测设备安装在户外信号差，数据采集之后推送不及时，无法及时有效预警。
钧雷光电公路边坡安全监测解决方案成功攻克以上难题，通过智能感知设备对边坡重点指标进行实时监测和预警，获取定量、定性数据，方案具备高度集成、高效采集、简易安装、降低功耗、轻量维护的特性，有效降低施工、运维成本，高效监测边坡风险点，切实保障公路交通安全通行。
公路边坡安全监测整体方案
钧雷光电公路边坡安全监测解决方案可根据边坡地域特征和防控需求定制监测内容，主要包括变形监测（如位移、沉降）、应力应变监测（如岩土压力、锚索拉力）、环境因素监测（如降雨量、地下水位）、诱发因素监测（如地震动、车辆荷载、人类工程活动）和短临监控。
01变形监测
包括地表位移、深部位移、沉降、裂缝、地表倾斜等监测。对边坡坡体、支挡结构及其周边建（构）筑物的位移、沉降、隆起、倾斜、裂缝等进行的持续量测与分析。
02应力应变监测
包括锚索应力、支挡防护结构内力等监测。对边坡支挡防护结构的内力、变形等进行的持续量测与分析。
03环境因素监测
包括地表水流量、土壤含水率等监测。对边坡坡体地表水、土壤含水率等环境因素进行的持续量测与分析。
04诱发因素监测
包括降雨量、地下水位、孔隙水压力等监测。对降雨、地下水等边坡灾变诱发因素进行的持续量测与分析。
05短临监控
包括视频监控、光纤断裂检测系统等监测。对边坡灾害发生前后的宏观变化进行的视频监控或提示性预警管控。
边坡安全监测布点示意图
以上监测内容根据《广东省公路边坡监测技术指南（试行）》制定。在此基础上，钧雷光电研发出边坡空天地一体化监测、边坡网格化监测、边坡安全监测视频联动和边坡诱发因素监测（泥石流监测雷达），适用于高速公路、国省干线公路等重要交通线路，可根据不同的边坡类型和地质条件进行定制化设计。
边坡安全监测系统拓扑图
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边坡空天地一体化监测
北斗定位实时监测
利用北斗卫星导航系统的高精度定位功能 ，实现对边坡位移的精确测量。北斗定位位移监测以其高精度、全天候、无人值守的特点，在边坡安全监测中发挥着独特而重要的作用，为边坡的安全稳定性分析及评价提供有力支持。
无人机/激光雷达/AI摄像头实时监测
根据边坡特性，可选用激光雷达或AI摄像头或无人机对边坡表面进行实时精确测量，激光雷达、AI摄像头、无人机以无接触式感知、全天候、高精度的特点，在特定边坡安全监测中提供更多技术选择。
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边坡网格化监测
通过将边坡划分为多个网格单元，并在每个单元内设置监测点，实现了对边坡全立面的精细监测。通过布设高精度传感器， 获取边坡的应力、位移、 降雨量等关键数据，为边坡的安全状况评估和灾害预警提供全面信息。该监测方法具有高精度和高覆盖率的优点。
全断面/网格化/联合监测，覆盖面广；一坡一设计，针对性强；位移及应力、表面及内部同步监控，可靠度高；精简传感器布设，成本低；监控装置安装施工简便，易维护。
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边坡安全监测视频联动
边坡监测云平台：设施设备集中管理，提供统一应用入口；设备预警自动生成工单，保障设备及时维护；为智能监测提供统一的管理流程支持；为智能监测生态化服务提供支持。
通过采用边坡安全监测平台向视频监控主机推送前端设备站号和SN号的方式，联动边坡监控球机，使视频监控球机自动转向报警信号发出的位置，为边坡安全监测提供全天候、高精度的安全守护。
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边坡诱发因素监测-泥石流监测雷达
由于暴雨、冰雪融水或暴雨等激发，使山坡或沟谷中的固体堆积物混杂在水中沿山坡或沟谷向下游快速流动，在山坡坡脚堆积下来，形成泥石流。在灾害易发生区域采用非接触式进行大范围监测，通过雷达和视觉融合，对表面流速、过流宽度、泥水位、固体物粒径等监测数据告警，结合报警灯和音柱，及时告知周边区域，最大限度减少灾害造成的损失。
钧雷光电公路边坡安全监测解决方案，对于规模较小、危险断面较少的边坡，采用单断面监测方式；对于规模较大、危险断面较多的边坡，采用多断面或网格化全立面导线式监测方式。还结合无人机、激光雷达、AI摄像头等技术，实现空天地一体化监测，为边坡的安全状况评估和灾害预警提供全面、准确的信息。
钧雷光电客户案例
一、北京怀柔国道高边坡监测
该项目施工地点位于山体滑坡处，边坡高陡，落石频发，作业环境危险系数高。钧雷光电采用了GNSS、一体式雨量计、测斜仪等监测设备，并通过4G通信网络和LoRa物联网混合组网实现无线传输。该方案不仅克服了地势复杂、施工难度大的问题，还实现了多设备同步运行，监测数据稳定准确，完全满足了项目总体使用要求，得到了客户的高度评价。
二、深圳铁岗社区边坡监测
该项目位于西乡街道北部，为保障社区居民安全出行，对铁岗社区平峦山公园外围的三条边坡进行安全监测，提前防范滑坡、塌方等地质灾害风险。钧雷光电采用了智能倾角计、土壤湿度计、摄像头等设备，并通过云平台实现了24小时连续监测。该方案不仅适应了恶劣的环境条件，还实现了远程监测和无人值守，大大减少了人工巡检成本，提高了管理效率。
钧雷光电公路边坡安全监测解决方案以其智能化监测设备、无线物联网技术、云平台与数据分析以及多场景适应性等核心优势，为公路边坡的安全管理提供了一种高效可靠的解决方案。可有效提升公路边坡的安全监测水平，及时发现潜在的安全隐患，为公路基础设施的安全运营保驾护航，保障人民生命财产安全。