浅析宜昌市地质灾害监测预警点布设技术

余杰 俎全磊 吴迓玺

摘要 基于地质灾害隐患点的现状及其发展趋势，选取位移监测、裂缝监测等普适型设备，利用物联网等技术，采用专业监测和群测群防监测相结合的监测手段，对区域内365处地质灾害隐患点开展群专结合监测预警设计，提高宜昌市地质灾害监测预警水平、管理服务成效和防灾减灾能力，完善地质灾害综合防治体系，逐步实现自动化监测、智能化预警、信息化管理和精准化服务，服务宜昌市地质灾害防治和社会经济发展。

关键词 监测预警；地质灾害；设备

中图分类号：P694 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）07–0323-03

截至2021年，宜昌市现有在册监测点587处，通过地质灾害监测预警，可以实现多部门信息共享和资源共

享[1]。目前，已建监测点运行良好，取得了较好的监测效果。但是，随着区域内公路、水厂、水库等重要工程或基础设施点相继建成，以往的监测点布设情况需要进一步评估。随着科学技术的发展，具有人工智能化的监测设备被广泛应用于地质灾害监测[2]。在前人研究的基础上，因地制宜地對不同类型设备进行了布设，并提出了合理化建议，以期为其他监测设备布设提供参考。

1 宜昌市地质灾害基本概况

宜昌市气候属亚热带季风气候，处于中亚热带和亚热带交汇地带。年平均气温在15.2～18 ℃之间。年降水量942.8～1 343.4 mm，年日照时数1 203.4～1 628.2 h。

宜昌市境内大地构造位置大部分属杨子准地台上扬子台坪，只有东南部枝江一带属扬子淮地台两湖断拗的江陵凹陷。区内地层发育齐全，自上太古下元古界至第四系的地层均有分布，主要出露岩性为斜长角闪岩、片麻岩、微晶白云岩、含硅质或锰质微晶白云岩等组成[3]。

在长期地史发展过程中，宜昌产生了不同时期、不同规模、不同方向的断裂，彼此相互交切、相接，构成有规律的网络状格局。主要深大断裂有北北东向的新华断裂、北西向的雾渡河断裂、通城河断裂、远安断裂、仙女山断裂、天阳坪——监利断裂。

2 监测预警点布设的亮点

2.1 布设原则

2.1.1 适应性原则 根据监测对象的不同、变形特点及部位的不同，在设计采用具体监测手段时，应有较强的针对性。应优先采用技术成熟的普适型监测系统。

2.1.2 经济性原则 系统建设的造价应经济、合理，应采用性价比高的仪器设备；同时，应尽量可能考虑整套系统采用同一厂家的产品，以提高系统的兼容性、完整性，便于管理、维护和节约经费。

2.1.3 准确性原则 系统测量数据应准确，精度要满足相关技术规范要求，在更换零部件时，不影响数据的连续性。

2.1.4 可靠性原则 设备选择应优先考虑技术先进、成熟，且通过多个现场环境长期考核、质量合格的产品。设备应长期稳定、故障率低、性能可靠，具备在野外雷电、暴雨、高温、严寒、潮湿等环境的抗干扰能力。有故障自检、自判、自动报警的能力。

2.1.5 开放性原则 整个系统应具备良好的开放性和兼容性，包括开放系统总线标准，系统数据采集单元的控制命令和数据格式，以及接入的多类标准信号传感器。系统应易于操作，界面简洁友好。

2.1.6 统一性原则 数据采集系统与信息管理系统应相互兼容，支持不同厂家的数据采集子系统，可实现对监测信息的统一管理。

2.1.7 安全性原则 系统的集成应保证信息资料的安全和保密，对监测系统的运行、操作提供安全和保密措施。

2.2 监测设备性能的完善与优化

为监测网点提供数据接收服务，并对接收的数据进行整理和分析；依托专业的数据模型为专业技术人员和行政管理人员提供符合实际工作需求的趋势数据分析报告；提供完善的监测数据查询功能；提供专业数据统计功能；提供手机客户端。

监控系统通过互联网、3G、4G、5G网，利用网络连接自动化监测设备，并实现与省厅的互联互通，同时收集到的数据全部汇总至数据中心。形成的各项业务服务依托监控系统实时获取相关的业务数据。

2.2.1 监测点数据接收服务建设 建立与前端监测网（点）自动化检测设备对应的数据接收体系，按照宜昌市国土管理部门和技术支撑单位的要求构建自动化监测设备的数据接收机制。同时，对收集到的数据进行分类汇总，为各类服务对象提供数据分析功能。

2.2.2 趋势分析报告服务建设 以行业内公认的地质模型为基础，结合灾害点当地的实际情况，对收集到的监测数据进行进一步的整理汇总，形成具有针对性的趋势分析报告，为不同类型的用户提供服务，为用户的下一步工作提供指导意见。

2.2.3 监测数据查询服务建设 通过监测数据查询服务，建立标准的数据查询服务模式，不同级别和不同需求的用户可以根据自身的实际工作需求，通过监测数据查询服务，获取自己所需的监测数据。这样有利于对监测数据的合理利用，同时避免了无用数据和实际需求数据以混合堆砌的方式出现在用户面前，实现了对监测数据的分类管理，为今后更多自动化监测点数据的查询提供标准化的管理模式。

2.2.4 监测数据统计服务建设 通过数据统计服务，建立各种标准化的统计服务模式，不同级别和不同需求的用户可以根据自身工作范围和业务工作的实际需求，通过数据统计服务，形成不同类型的标准统计结果和各种统计图表，形成的统计结果和图表更具有专业性和时效性，能更方便地为各类用户提供标准化的数据统计服务。

2.2.5 手机客户端服务建设 以上服务主要依托台式电脑（PC）实现服务的具体功能，但目前智能手机已能够实现电脑的大部分业务功能。通过3G和4G无线上网功能实现手机的实时网络接入，需要实现在手机端部署的服务如下：监测数据查询服务和数据统计服务。

本次专业监测点建设实施后，需采用无人机拍摄完工后的隐患点全貌，制作安装监测预警工程警示牌（图1、图2），监测设备也需要安装设备警示牌（图3）。

2.3 监测预警平台的建设与管理

2.3.1 设备清单 设备厂商用户可以查看已登记的所有监测设备的统计情况，查询已登记的监测设备信息，包括设备类型、设备SN码、设备编码、登记时间、登记状态、地理位置信息。功能界面如图4所示。

2.3.2 型号备案 设备厂商用户可以对未备案的设备型号进行备案。包括监测类型、监测对象、监测方法、设备类型、设备型号、采集形式、传输协议信息等。功能界面如图5所示。

2.3.3 设备登记 设备厂商用户可以对新的监测设备进行登记。登记设备型号、设备名称、设备SN码、登记人等信息，可查询已登记的设备信息列表，并选择设备进行测试验证，测试完成可提交启用申请。功能界面如图6所示。

2.3.4 型号备案管理 监测设备管理用户可对已备案的厂商、设备类型、设备型号、备案资料等信息进行查询。功能界面如图7所示。

2.3.5 设备库管理 监测設备管理用户可对已登记设备的生产厂家、设备类型、设备型号、设备名称、SN编码、设备编号、登记时间等相关信息进行查询。功能界面如图8所示。

2.3.6 设备授权 监测设备管理用户可对所有已登记的设备进行权限控制，通过测试系统能否接收到设备传输的数据，以验证设备协议对接是否成功，对已可正常传输监测数据的设备进行启用操作。功能界面如图9所示。

2.3.7 运行维护 运行维护功能以分布图的形式展示全省地质灾害监测设备的运行情况。功能界面如图10所示。

3 结束语

在原有监测点的基础上精选365个点作为研究对象，因地制宜地对灾害点设计设备监测，尤其是对区域内的新建旅游公路、水厂、水库等重要基础设施进行全方位地质灾害监测设备布设，并建立监测预警平台进行实时动态监测，为地质灾害监测预警设备布设提供参考。

参考文献

[1] 夏波，任烨，王军.现代化信息技术在地质灾害监测预警中的应用分析[J].信息系统工程，2022（9）：67-70.

[2] 李彦星，李倩倩.浅谈滑坡及滑坡灾害监测预警[J].华北自然资源，2021（3）： 114-115.

[3] 谢代连.地质灾害监测预警技术创新及智能化监测设备应用研究[J].中国设备工程，2022（23）：176-178.

Analysis of Layout Technology of Geological Hazard Monitoring and Early Warning Points in Yichang City

Yu Jie et al（Hubei Provincial Key Laboratory of Resources and Ecological Environment Geology， Wuhan， Hubei 430034）

Abstract Based on the current situation and development trend of geological hazard hidden danger points， universal equipment such as displacement monitoring and crack monitoring are selected， and monitoring methods combining professional monitoring and group measurement and prevention monitoring are adopted using technologies such as the Internet of Things. We will carry out a group specialized monitoring and early warning design for 365 geological hazard hidden danger points in the region， improve the level of geological hazard monitoring and early warning， management service effectiveness， and disaster prevention and reduction capabilities of Yichang City， improve the comprehensive prevention and control system of geological hazards， gradually achieve automated monitoring， intelligent early warning， information management， and precision services， and serve the prevention and control of geological hazards and social and economic development of Yichang City.

Keywords Monitoring and warning; Geological hazards; Equipment