我国高度重视地质灾害防治能力建设,从“十四五”国家综合防灾减灾规划到全国地质灾害防治专项规划,均明确要求提升隐患识别、监测预警和灾害处置能力,推进自然灾害防治能力现代化。2024年国家增发万亿国债专项支持灾后重建和防灾减灾救灾能力提升,为地质灾害防治技术的创新与应用提供了政策保障和市场机遇。
然而,在实际操作中,地质灾害防治仍面临诸多挑战。一是监测精度与覆盖难题。传统技术监测数据采集精度不高,覆盖不全,存在缺漏,而先进技术手段应用不足,难以分辨早期微小形变和充分识别风险隐患点。二是环境干扰制约。传统方法如视频、GNSS等监测精度有限,且易受天气等环境因素影响,在地灾灾害最需要监测的汛期受干扰严重。
探索全方位、高精度实时监测预警路径
华诺星空技术股份有限公司(以下简称华诺星空)依托在实体空间安全领域的深厚积累,推出地质灾害监测预警解决方案。该方案以边坡监测为核心,通过多源传感融合技术,实现对地质灾害的全方位、高精度、实时监测预警,为防灾减灾提供强力技术支持。华诺星空的边坡监测解决方案由感知层、网络层、服务层、用户层组成,采用多样化的感知设备与多元化的通信方式,满足不同环境下的边坡预警监测需求。
感知层:集成边坡雷达、裂缝计、倾斜仪、视频监控等多种传感器,监测边坡形变、裂缝、内部位移、介质含水率、降雨量等指标。
网络层:通过有线网络、4G/5G移动通信、政企专网等方式,实现数据实时传输和共享。
服务层:提供灾害大屏一张图、三维形变显示、灾害隐患分析、标准处置流程等功能。
用户层:通过指挥部或其他指挥系统,实现对监测数据实时分析与预警,支持移动终端消息推送。
多源传感融合提升可靠性准确性
华诺星空边坡监测预警系统的核心技术为雷达监测技术,多款边坡稳定监测雷达(如HAWK-R5固定式ArcSAR、HAWK-R2S便携式ArcSAR、HAWK-R6便携式MIMO等)适应不同场景,可对边坡表面形变进行非接触、大范围、高精度实时监测。其采用调频连续波雷达体制,通过圆弧合成孔径成像、MIMO成像、差分干涉测量等技术,实现高分辨率成像与亚毫米级形变测量。
系统融合GNSS形变监测系统、裂缝计、倾斜仪等多种传感器,综合分析边坡的多项指标以提高监测结果的可靠性和准确性。视频监控的加入,可以直观掌握现场情况,助力应急处置。
独创“排查+凝视”模式 监测地灾风险
华诺星空创新性地将缓变探测雷达与快变探测雷达相结合,形成“排查+凝视”监测模式(如图所示):一是大范围扫描排查:通过雷达对灾害现场进行全域扫描,识别不稳定区域。二是精准凝视监测:针对不稳定区域进行持续跟踪监测,一旦发生异动立即报警。该模式覆盖崩滑等地质灾害的早期蠕变阶段、中期加速变化及后期崩滑致灾全阶段风险监测,实现“早感知早处置,有崩滑早报警”,为防灾减灾决策提供数据支撑。
华诺星空HAWK-R6 MIMO边坡稳定监测雷达系统
作为2022年自然灾害防治技术装备工程化攻关项目产品,HAWK-R6是MIMO边坡稳定监测雷达系统基于调频连续波雷达体制,采用多发多收成像和差分干涉测量技术,实现高分辨率成像和亚毫米级形变测量精度,可对坡体的微小形变进行大角度、非接触、高精度监测,具有距离远、刷新率高、环境适应性强,便携性高、操作简单、预警智能等特点,适用于高陡边坡、公/铁路边坡、地灾隐患点、尾矿库(坝)、露天矿区、水利工程及应急救援等场景,尤其适用于野外地灾应急救援和边坡施工固定监测。其核心优势有以下6个方面。
看得远,覆盖范围广:边坡雷达扫描最大距离超过4000米,单次最大扫描范围达120°。它还具备调整角度功能,垂直覆盖角度最大45°的范围。
亚毫米级形变监测精度:HAWK-R6 MIMO雷达,基于调频连续波雷达体制,采用多发多收成像和差分干涉测量技术,能精准捕捉到边坡上亚毫米级的微小变化。无论是山体内部的微小裂缝,还是坡面的微小位移。
全天候工作:户外监测最怕恶劣天气,HAWK-R6 MIMO雷达防护等级超过IP66,不管是刮风下雨还是大雾弥漫,都能在极端恶劣的环境下全天候工作。
动静监测一体:HAWK-R6 MIMO雷达支持监测亚毫米级的微小形变的同时探测感知滚石等动目标的能力。单台雷达就可以有效覆盖滑坡的早期(蠕变期)和临灾期(崩塌初期)。
小巧轻便易部署:体积小、重量轻,最大边长不到1米,重量也不超过10公斤。单人可以搬运安装,适应复杂地形。
智能预警体系:系统支持4G、WIFI、有线等通信方式和远程访问,用户可通过手机、电脑等终端设备随时随地查看监测数据,掌握边坡的最新动态;还可以预设预警值,一旦超限,就会触发声光报警、发短信或者推送消息给管理人员。
目前,华诺星空地质灾害监测产品与解决方案已广泛应用于铁路、公路、山体、矿场、堤坝等场景,完成湖南、广东、浙江、山西、黑龙江、云南、内蒙古、重庆等地的采石尾矿、露天煤矿、金属矿、岩石坡体、土石坡体等典型场景的现场数据采集和分析,积累了丰富的边坡监测经验。该方案以精准高效的监测能力、强大的环境适应性、便携易操作的特点及智能预警功能,为地质安全构建了坚实的安全防线。
原文原版内容