滑坡体质地质灾害自动监测系统

A. 近十年国外主要的地质灾害监测系统有那些

四信地质灾害抄监测预警系统，通过野外监测站对降雨量、表面位移、泥水位、地声、次声、孔隙水压力、视频、深部位移、土压力等要素进行实时监测，使用GPRS/LoRa/3G/4G等通信方式将数据传输到管理及监测预警云平台，为防灾减灾提供实时信息服务。。
四信地质灾害监测预警系统，广泛应用于滑坡监测预警、泥石流监测预警、地面沉降监测预警、崩塌监测预警等，有效保障地质灾害多发地区人民群众的生命与财产安全。

系统由现场采集层、无线传输通信层、预警发布中心3部份组成。
实时监测地质灾害多发区的各维度数据，为科技决策提供依据

系统可快速采集、传输、计算、分析、存储各监测点的监测数据，包括雨量、泥水位、地声、次声、孔隙水压力、土体沉降、地表裂缝、深部位移、地下水、土压力、表面位移、土壤含水量、图像视频、电源电压和环境温度等，并对数据进行纠错处理，减少数据误码率、提高数据完整率。

B. 滑坡泥石流\地质灾害应急监测箱有销售的吗

你还别说，我们现在就开发一款TJEM999A-山体滑坡应急监测箱，通过北斗卫星内定位，应急监测系统是综容合了微电子技术、无线通讯技术、GNSS厘米级高精度定位等现代化技术于一体的系统集成解决方案。针对滑坡地质灾害显性发生前或发生滑坡灾害后的位移应急监测研发设计，在地震、山体滑坡等地质灾害发生以后，救援人员进入现场进行救援活动，在现场布设监测点对大地活动进行监测，做到在发生二次灾害之前能够提前预警，以免对人员进行伤害以及对现场物资造成损失。系统监测范围广，稳定性强，监测人员只需在方圆一公里内即可，保障人员安全，硬件通信手段采用跳频电台技术，不同设备预设不同数据头，对设备进行区分，频段比常用频段高，频率周期性变动，无惧同频率干扰。采用静态解算方式对点位数据进行分析，支持RTK和TrueMonitor两种解算模式。

C. 爱立信山体滑坡监测及预警系统的重要组成部分是什么

爱立信展示的这个山体滑坡监测及预警系统的重要组成部分是基于蜂窝物联网的传感设备。蜂窝物联网的广覆盖、低功耗、低成本的特点使得大量传感设备的部署成为可能。通过基于蜂窝物联网的大量传感设备来监测山体的异常情况，实时接收处理传感器信息，及时预警可能被灾害影响到的区域的人员采取防护和避险措施。该系统可以准确、实时地在指定区域进行报警，相对于目前的预警手段，具有更精确、迅速以及高效的特点。

2017中国国际通信展上，爱立信联合中国移动展示了地质灾害预警物联网用例——山体滑坡监测及预警系统。该系统是爱立信与中国移动在"5G联合创新项目"的一个合作案例。近期，爱立信将携手中国移动研究院及中国地质环境监测院在灾害频发地区进行系统试点。基于中国移动全球最大的LTE网络和正在部署的蜂窝物联网络，山体滑坡监测及预警系统可以成为国家公共安全预警系统中重要的组成部分，为保障人民生命财产安全做出积极贡献。

中国是一个自然灾害频发的国家，在我国广大山区，山体滑坡和泥石流是最为常见的灾害。据中国国土资源公报，2011-2016年我国发生地质灾害7万余起，造成2400余人死亡和失踪，直接经济损失超过300亿元。目前山体滑坡灾害的监测设备部署复杂、成本较高，且缺乏快速有效的报警提示方式。利用基于蜂窝物联网技术的传感器，结合基于LTE的快速预警方式，我们可以实现对山体滑坡的监测和预警，有效地保障人员和财产的安全。

中国地质环境监测院地质灾害调查监测室主任兼中国地质调查局"山地丘陵区地质灾害调查工程"首席专家李媛表示："蜂窝物联网 '广覆盖、低功耗'的特点特别契合地质灾害监测的需求，可以一定程度上解决广大山区通讯信号较弱和传统监测设备需额外配备供电装置的问题，如果相关设备成本能进一步降低，实现大面积部署，可以显着提升我国的地质灾害监测水平。将小区广播引入地质灾害监测预警，不仅使预警手段更加多样化，也提高了预警效率。下一步我们将联合爱立信、中国移动进一步完善本系统，并着手开展相关设备野外环境适用性研究，共同推进蜂窝物联网技术在地质灾害监测领域的应用。"

爱立信东北亚区执行副总裁方迎表示"物联网技术在推动各行业数字化进程中扮演着重要角色。爱立信提供领先的物联网解决方案，与各个垂直行业的合作伙伴展开广泛合作。此次携手中国移动及中国地质环境监测院在自然灾害预警领域打造新型应用案例，推动国家公共安全预警系统智能化。爱立信期待三方在后续的合作中实现更多新突破。"

在推动物联网发展的进程中，爱立信始终保持领先，从推动蜂窝物联网主流国际标准形成，到打造领先的解决方案——全球化终端连接管理平台和物联网加速引擎。从提供车联网应用商店能力、物联网大数据分析能力等，到打造广泛的物联网应用案例。此外，爱立信还推出了一体化物联网服务。我们志在携手客户与合作伙伴，努力创建共赢的物联网生态圈，加速物联网的普及与大发展。

D. 地质灾害数据监测系统分析软件有哪些

青岛海徕天创公司的4Dmos—pointcloud变形监测软件，预测各种地表活动，滑坡、塌陷等，可以咨询

E. 北斗监测系统提前预警到山体滑坡是怎么回事

今年入汛以来，湖南省常德市石门县连续遭遇几轮强降雨过程。7月6日下午，石门县南北镇潘坪村雷家山发生大型山体滑坡，垮塌山体达300万立方米。幸运的是，北斗卫星监测系统发现了这里的地质灾害隐患，并提前发出了预警。当地及时组织人员疏散，这次灾害并未造成人员伤亡。

7月6日下午5点左右，正在潘坪村雷家山监测巡查的交警和公路建设养护中心工作人员，在发现山体出现异常后，一边紧急报告，一边封闭道路实施交通管制。镇村干部在疏散完人员和车辆不久，山体突然出现滑坡。

(5)滑坡体质地质灾害自动监测系统扩展阅读

北斗卫星监测系统地质灾害橙色预警

6月24日，石门县接到上级通报的北斗卫星监测系统地质灾害橙色预警，称潘坪村雷家山地质灾害隐患点监测数据出现异常。经智能地质灾害风险预警评估模型分析，该处隐患点变形量偏大，且近期有加速下滑的趋势，建议启动应急调查，受威胁居民临时撤离。

随后，当地马上转移安置危险区6户20名村民，并安排人员24小时巡查值守。7月6日下午山体滑坡发生前，在收到值守干部的通报后，当地又及时转移走了疑似危险区8户13位村民。

目前，受灾群众都已得到妥善安置，严防次生灾害发生及灾后重建工作正有序开展。

F. 北斗监测系统提前预警到哪里有山体滑坡

北斗监测系统提前预警到石门县有山体滑坡。据央视新闻，7月6日下午，石门县南北镇发生了该县自新中国成立以来最大的山体滑坡灾害，300万立方米土石方倾泻而下，导致300米省道路面、1座小型电站和5间房屋被毁，万幸的是，6月24日，石门县就接到北斗卫星监测系统地质灾害橙色预警，提前转移村民，此次灾害未造成人员伤亡。

系统预警称潘坪村雷家山地质灾害隐患点监测数据出现异常，经智能地质灾害风险预警评估模型分析，该处隐患点变形量偏大，且近期有加速下滑的趋势，建议启动应急调查，受威胁居民临时撤离。随后，当地马上转移安置危险区6户20名村民，并开展24小时巡查值守，在收到值守干部的异常通报后，又及时转移走疑似危险区8户13位村民。

(6)滑坡体质地质灾害自动监测系统扩展阅读：

北斗系统的行业及区域应用

1、交通运输方面，北斗系统广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度监控等领域。

截至2018年12月，国内超过600万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆，36个中心城市约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统，建成全球最大的营运车辆动态监管系统，有效提升了监控管理效率和道路运输安全水平。据统计，2011年至2017年间，中国道路运输重特大事故发生起数和死亡失踪人数均下降50%。

2、农林渔业方面，基于北斗的农机作业监管平台实现农机远程管理与精准作业，服务农机设备超过5万台，精细农业产量提高5%，农机油耗节约10%。定位与短报文通信功能在森林防火等应用中发挥了突出作用。为渔业管理部门提供船位监控、紧急救援、信息发布、渔船出入港管理等服务，全国7万余只渔船和执法船安装北斗终端，累计救助1万余人。

3、水文监测方面，成功应用于多山地域水文测报信息的实时传输，提高灾情预报的准确性，为制定防洪抗旱调度方案提供重要支持。

4、气象测报方面，研制一系列气象测报型北斗终端设备，形成系统应用解决方案，提高了国内高空气象探空系统的观测精度、自动化水平和应急观测能力。

G. 开放式地质灾害监测系统的研究

史彦新

（中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所，河北保定，071051）

【摘要】本文介绍了一种开放式地质灾害监测系统的构建方案。首先简要叙述了开放式监测系统的概念，随后从监测系统的形成、硬件组成和软件设计3个方面进行了阐述，突出了监测系统开放、灵活的特点。

【关键词】开放式系统地质灾害监测地质灾害预警

1前言

地质灾害监测预警是一项复杂的系统工程，具有多学科交叉、应用性强、不断发展变化等诸多特点，随着高新技术和计算机网络技术的迅速发展，地质灾害监测预警技术也有了很大发展，系统化、网络化的开放式地质灾害监测系统成为地质灾害监测发展的必然趋势。

所谓开放式监测系统，即采用开放的结构模式，采用统一标准或协议的一种软件或硬件的平台。在硬件方面，只要符合统一标准的模块，都可以接入该系统；在软件方面，运用模块化编程技术，结合模糊数学、专家系统、人工神经网络、小波分析等先进理论，根据不同的监测模型，采取不同的算法，并制定统一的通讯协议，实现对各监测模块的管理、监测数据的采集、监测信息的远程传输、系统通讯等功能^[1]。

最近在地质灾害预警关键技术方法研究与示范项目中，项目组在构建地质灾害监测系统时进行了大胆的尝试，在巫山地质灾害监测预警示范站建立了基于钻孔倾斜仪深部位移监测、GPS地表变形监测、TDR滑坡位移监测、孔隙水压力监测等手段的开放式地质灾害监测系统。该监测系统可实现一天24小时连续监测，监测数据可以从现场发送到数据处理中心，及时获得监测结果，并实时发布^[2]。

2监测系统的形成

目前常用的地质灾害（滑坡）预报方法，多为对位移监测数据序列进行数学方法处理，作趋势性外推，这种处理方法受监测点选择的随机性和多种相关因素的综合影响，准确性较低，在实际应用中往往不能达到预期效果。为了提高地质灾害预测预报的准确性，必须对灾害体进行多手段、全方位的监测，对监测信息进行综合分析处理。

随着科学技术的发展及对地质灾害机理的深入研究，国内外地质灾害监测技术方法已逐渐向系统化、智能化方向发展，监测内容、方法、设备日趋多样化，不只局限于对位移的监测，且已涉及地质灾害诱发因素的监测及地温、地声、射气浓度等地质灾害间接因素类的监测。只有对灾害体进行全方位的监测，并对监测信息进行综合分析，才能极大地提高监测的有效性与准确性，为地质灾害的预警预报提供坚实的数据基础。

因此，为了全面了解灾害体的位移变化情况及其他特征值，如孔隙水压力等，在巫山监测预警示范站构建了一套开放式地质灾害监测系统，该系统对几种监测仪器进行集成，从地表位移、地下位移、孔隙水压力3个方面对灾害体进行监测，完成各监测模块的管理、监测数据的采集、传输，为综合分析处理及实时发布监测结果奠定了基础。

3监测系统的硬件组成

该监测系统在巫山监测现场安装有4种传感仪器，4个监测模块分别是：

（1）固定式钻孔倾斜仪，监测钻孔内地下形变位移；

（2)TDR滑坡位移监测仪，该仪器由自行研制，监测钻孔内形变位置与位移；

（3）孔隙水压力监测仪，该仪器由自行研制，监测钻孔内土体的孔隙水压力；

（4）高精度GPS，监测地表相对位移。

用于数据存储、仪器管理及信息传输的是我们自行研制的TDR滑坡位移监测仪。该仪器既完成本模块的监测任务，又兼当整个监测系统的数据采集装置。其采用开放式工业控制的设计思想，以Windows作为操作系统，采用RS-232进行数据通讯，对各监测模块进行管理，完成数据的采集、存储，最后利用GPRS无线传输技术，将监测信息远距离传送到数据处理中心，存入上位计算机中，在数据处理中心完成监测数据的综合分析处理，并实时发布监测结果。

该监测系统的硬件结构如图1所示。

图1开放式地质灾害监测系统硬件结构示意图

4监测系统软件设计

4.1各监测传感模块自控软件设计

各模块自控软件将控制模块的定时工作和通讯协议的建立。各模块自控软件相对独立，分头设计，根据监测对象的不同，采用不同的算法，完成监测、采集任务，同时负责本模块通讯协议的建立。

4.2制定标准的通讯协议和特定的数据格式

通讯协议是现场监测传感仪与数据采集装置及数据采集装置与数据处理中心沟通的桥梁，当数据处理中心需要查看各模块的监测数据及设定监测参数时，均需通过数据采集装置，按照通讯协议上传下达。

针对地质灾害监测的实际情况，采用了主从机通讯方式，将数据处理中心计算机作为主机，监测系统的数据采集装置作为从机，实现一发一收联机通讯。在设定协议中，制定了4个字节的控制状态字，其中第一个字节是前端站点呼叫控制字，保证每个站点上数据的独立性；第二个字节是设备号控制字，能准确地调用各个监测模块的监测数据；第三个字节是读写控制字；第四个字节是握手应答控制字，呼叫并握手成功后，主从机之间即能相互传送或接收数据。传送数据过程中，设定一个表头文件。在表头文件中，首先用1个字节表示仪器设备号，再用5个字节表示数据时间，然后用3个字节代表点号、孔号和孔深，最后用8个字节存放监测数据。另外在修改各监测传感模块的参数时，可以通过主机发送一个配置文件（*.dat）到从机，从机（数据采集装置）接到这个配置文件，就会自动地去修改仪器参数，使各监测传感模块按设定方式采集监测数据。

通讯协议简述如下：

当监测系统启动通讯程序后，接收数据处理中心的命令并按以下格式进行数据字头文件的上传。

地质灾害调查与监测技术方法论文集

当数据处理中心下传监测参数时，以配置文件的方式进行通讯，系统接收命令后，按数据字头文件格式下传给各监测传感模块。其中的第2、3项改为下次监测的启动时间，第7项改为时间间隔，各监测传感模块接到指令后，其自控软件会控制监测仪按设定方式进行工作。

5结束语

以上所述的开放式地质灾害监测系统已在巫山地质灾害监测预警示范站项目中得以实现，运行效果良好，并且随着示范站的建设，基于其开放式的结构模式，会有更多的监测模块接入到该监测系统中，使其技术更加成熟，功能更加完善。

参考文献

[1]张青，史彦新.三峡库区地质灾害监测仪器的前景展望.环境与工程地球物理国际学术会议，2004,6

[2]中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所.地质灾害预警关键技术方法研究与示范项目设计书，2002,11

H. 山体滑坡监测哪些方面以及各种监测方法，优缺点和难题

1 概述
滑坡是山区基本建设工程中最常遇到的一种灾害。边坡的变形破坏与其所造成的不良地质环境可对人类工程活动带来严重的危害，造成生态环境的失调和破坏，并可能带来更大范围和更深远的负面影响。本文通过对滑坡的机理及监测技术的比较分析，旨在寻找一种有效的滑坡治理方法。
2 山体滑坡机理
滑坡形成机理和诱发机理的研究一直是世界上公认的难题，21世纪初美国地质调查局的滑坡灾害减灾战略规划，将滑坡过程和诱发机理研究列为首要的任务，这不仅因为滑坡、泥石流形成机理和诱发机理研究是至今没有突破的难题，更重要的是它成为制约地质灾害预测预警和防灾、减灾研究的瓶颈问题。因此，长期以来，国内外许多地学专家、学者都将其作为攻克目标，潜心研究，取得了一些探索性的成果。
此外，还有学者提出滑坡产生于特定的工程地质与水文环境，是在以重力为主的自然营力作用下或在人类工程活动影响下发生发展的斜坡变形运动，是依附于其内在软弱结构面(带)的地表斜坡岩土体，在一定的地质力学机制下，失去原有平衡条件而产生以水平位移为主的顺坡移动现象。也有学者认为滑坡形成的原因是多方面的，有其内在因素和外在影响。具体包括以下几方面：1)滑坡区域岩石的岩性、结构及构造(岩石破碎，风化强烈，岩性软弱)是古滑坡复活的内部原因；2)地下水的作用；3)人类工程活动。
纵观各种不同的机理研究，工程滑坡的形成机理可概括为以下几方面：
——滑体的力学性质。岩体力学性质主要取决于岩体的地质特征及其所赋存的地质环境。研究结果表明，岩体力学参数主要与岩体结构特征、尺寸效应、赋存的应力条件、所处的应变状态以及赋存的渗流特征密切相关，岩体的力学性能对山体滑坡有着决定性的影响。
——工程和水文地质条件。如潜在的古滑坡、地下水等也会造成滑坡的发生。
——外界诱发因素。大气降雨、地表水和人类的各种工程活动等称滑坡的外界诱发因素。
3 监测技术
监测滑坡是为了具体了解和掌握滑坡演变过程，为滑坡的正确评价、预测、预报及治理工程提供可靠的资料和科学依据，同时，监测结果也是检验滑坡分析评价及治理工程效果的尺度。通过监测滑坡的变形特征与规律，预测、预报滑坡的边界条件、规模、滑动方向、破坏方式、大体时间及其危害性，并及时采取措施尽量或减轻灾害损失。
自20世纪60年代以来，以美国为代表开展了地质灾害监测预报技术的一系列研究。通过对滑坡、泥石流等10种自然灾害的研究，使减灾工作提高到前所未有的程度。美国、西欧等国采用遥感、GPS卫星定位及气象雷达及微震技术等监测手段对其地质灾害进行监测，以实现地质灾害的长期、中期和短期的预报。通过自动记录、储存、计算机处理和信息远传输，实现滑坡、泥石流等地质灾害的实时监测及预报。
3.1 滑坡监测原理和方法
在理论分析和实验室研究工作中，国内外已应用了多种方法，如三重蠕变曲线地图形分析方法、半对数曲线法和变形速度倒数法进行滑坡时间预测，测量地表破坏声响反射方法检测地表、地下水运动，这些方法都是离线式和非实时性的。在实地检测工作中，国内外滑坡灾害的监测主要采用了5种类型的监测技术与方法，即：宏观地质观测法、简易观测法、设站观测法、仪表观测法及自动遥测法。
3.2 滑坡监测技术的新进展
上述滑坡监测方法和仪器在实际应用中已十分成熟，但普遍存在的问题是数据的采集需要人工定期到现场进行，使得滑坡监测缺乏实时性。随着三维激光扫描技术、GPS一机多天线系统、INSAR(合成孔径雷达干涉测量)以及多传感器的集成等高新技术在滑坡监测与预测、预报领域的应用，将进一步提高滑坡灾害变形监测预报的精度。
滑坡的失稳破坏，都有一个从渐变到突变的发展过程，一般单凭人们的直觉是难以发现的，必须依靠精密的监测仪器和适宜的技术方法进行周密监测。借助监测来了解滑坡的实际状况及其稳定性，既为工程安全提供了科学依据，又对修改设计、指导施工提供了可靠资料，能帮助人类规避风险，将滑坡灾害损失降低到最小程度。滑坡监测技术的迅速发展，必将促进监测范围不断扩大、自动化系统、数据处理和资料分析系统、监测预报系统等技术方法日趋完善。
《矿业工程》2011，9（3）

I. 北斗监测系统提前预警到山体滑坡，是否避免了人员伤亡

幸好有你——北斗系统，多亏北斗检测系统提前预警到山体滑坡，当地便迅速组织14户人家33人提前撤离，当山体滑坡时没有人员伤亡。在灾情发生前，当地便已经接到北斗卫星检测系统发布的橙色预警，当地的滑坡通过北斗卫星定位，监测到了滑坡点有发生位移的现象，再加上当地连续遭遇强降雨，所以提前进行了人员转移，集中安置。据北斗监测系统初步勘测，当地有两处地质灾害隐患点，而且这2处都出现了山体滑坡，滑动面长度高达600米，滑坡土方将近300万立方米，而且山体滑坡还造成了省道部分路段被破坏，一座小型电站毁坏，但幸运的时，没有人员伤亡。