地表裂縫監(jiān)測(cè)站——物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸與預(yù)警

　　【BK-LF1】山東博科儀器團(tuán)結(jié)、拼搏、務(wù)實(shí)，共創(chuàng)企業(yè)美好明天。

　　地表裂縫監(jiān)測(cè)站是針對(duì)地表裂縫變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警的系統(tǒng)，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，為地質(zhì)災(zāi)害防治、基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)等領(lǐng)域提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。

　　監(jiān)測(cè)站核心為高精度傳感器網(wǎng)絡(luò)，包括裂縫寬度傳感器、傾斜傳感器、應(yīng)變傳感器等。裂縫寬度傳感器利用激光測(cè)距或電阻應(yīng)變?cè)?，能精確測(cè)量微米級(jí)裂縫變化。例如，在山區(qū)公路邊坡監(jiān)測(cè)中，傳感器可實(shí)時(shí)捕捉裂縫擴(kuò)張情況，當(dāng)裂縫寬度從初始的0.5毫米擴(kuò)展至1毫米時(shí)，系統(tǒng)立即記錄數(shù)據(jù)變化。傾斜傳感器監(jiān)測(cè)裂縫兩側(cè)土體或巖體的角度變化，通過(guò)測(cè)量水平面與監(jiān)測(cè)面夾角，判斷裂縫是否因滑坡或沉降導(dǎo)致兩側(cè)土體位移。應(yīng)變傳感器則安裝在裂縫附近巖土體中，感知土體內(nèi)部應(yīng)力變化，提前預(yù)警潛在地質(zhì)災(zāi)害。

　　傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸。監(jiān)測(cè)站配備無(wú)線通信模塊，支持LoRa、NB-IoT等低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)，可在復(fù)雜地形下穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)。例如，在偏遠(yuǎn)山區(qū)，傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)LoRa網(wǎng)絡(luò)傳輸至中繼站，再經(jīng)4G/5G網(wǎng)絡(luò)上傳至云端服務(wù)器。數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程采用加密技術(shù)，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)安全可靠。

　　云端服務(wù)器接收數(shù)據(jù)后，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)進(jìn)行處理。平臺(tái)建立裂縫變化模型，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)值，運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)裂縫發(fā)展趨勢(shì)。例如，當(dāng)裂縫寬度連續(xù)72小時(shí)以每天0.1毫米速度擴(kuò)張時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)預(yù)警機(jī)制。預(yù)警信息通過(guò)短信、APP推送、郵件等方式發(fā)送至管理人員手機(jī)，同時(shí)生成包含裂縫位置、當(dāng)前寬度、擴(kuò)張速度等信息的報(bào)告。

　　在某高速公路邊坡監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，地表裂縫監(jiān)測(cè)站成功預(yù)警兩次潛在滑坡。預(yù)警時(shí)，裂縫寬度從1.2毫米擴(kuò)展至2.5毫米，系統(tǒng)提前48小時(shí)發(fā)出預(yù)警，管理人員及時(shí)采取加固措施，避免道路中斷。第二次預(yù)警時(shí)，監(jiān)測(cè)到裂縫兩側(cè)土體傾斜角度超過(guò)3度，系統(tǒng)立即啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)，疏散周邊居民，最終成功避免地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

　　監(jiān)測(cè)站還具備可視化展示功能，管理人員可通過(guò)Web端或移動(dòng)端查看實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、歷史曲線圖、預(yù)警記錄等信息。系統(tǒng)支持多站點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，幫助管理人員掌握區(qū)域地質(zhì)變化趨勢(shì)。例如，在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)，多個(gè)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)分析可發(fā)現(xiàn)潛在滑坡帶，為區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害防治提供決策依據(jù)。

　　地表裂縫監(jiān)測(cè)站通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)裂縫變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程預(yù)警，為地質(zhì)災(zāi)害防治、基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。系統(tǒng)具備高精度監(jiān)測(cè)、穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸、智能預(yù)警分析等功能