為貫徹落實習總書記關于防災減災救災的重要指示批示精神，進一步提升基層地質災害防治能力，推動地質災害防控重點由“隱患點”向“隱患點+風險區”轉變，根據《全國地質災害防治“十四五”規劃》工作部署精神，中交路橋科技有限公司基于大數據、物聯網、邊緣計算、5G、北斗、云計算、數據挖掘、人工智能等新興科技自主研發泥石流災害監測與預警系統平臺，利用現代科技手段將泥石流災害的危害降到最低，保證人民生命財產的安全。

一、方案背景

泥石流地質災害是在山區或者其他溝谷深壑，地形險峻的地區，因為暴雨、洪水或其他自然災害引發的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流，具有突然性、流速快、流量大、物質容量大及破壞力強等特點，泥石流災害常常會沖毀公路鐵路等交通設施甚至村鎮等，造成巨大損失。泥石流流動的全過程一般只有幾個小時，短的只有幾分鐘，大多伴隨山區洪水而發生。它與一般洪水的區別是洪流中含有足夠數量的泥沙石等固體碎屑物，其體積含量最少為15%，最高可達80%左右，因此比洪水更具有破壞力。

二、泥石流監測參數

泥石流災害的形成需要三個基本條件：有陡峭便于集水集物的適當地形；上游堆積有豐富的松散固體物質；短期內有突然性的大量流水來源。

泥石流災害雖然突發性強，來勢兇猛，但是這些災害發生前有明顯的前兆，實時動態監測包括環境因素監測、地表位移監測、深部位移監測等內容。

三、監測與預警系統組成

泥石流災害監測主要利用物聯網及多傳感器自組網系統，針對泥石流發生前的環境、位移等參數的變化，建立泥石流自動監測及預警系統，對監測數據進行存儲、管理、統計、分析和發布，從而在泥石流發生前、發生時進行層層預警，保證預警信息的準確，提高區域泥石流災害監測預警技術水平，為防災減災提供技術支持。

中交路橋科技有限公司泥石流災害監測與預警系統平臺主要由現場監測設備、數據采集設備、數據通信系統、大數據存儲及分析系統、監控中心等模塊組成，并通過監測預警平臺將泥石流災害信息進行呈報，用戶終端設備對災害信息進行播報預警，為災害報警、人員疏散撤離提供及時信息。

系統構架分為傳感層、傳輸層、平臺層、應用層。

（1）傳感層：由降雨量、水位、含水率、地表位移形變、裂縫等參數的高精度采集傳感器組成，及時采集不同影響因素的動態變化特征。現場視頻、圖像采集，主要是實時采集現場的降雨量、位移變形、含水量、圖像等信息。

（2）傳輸層：由專用RTU與5G、LoRa等不同環境下的無線傳輸網絡組成，實時讀取處理各類傳感器的數據，并通過無線的方式發送至系統平臺。

（3）平臺層：主包括數據管理、訪問權限認證、預警管理等多個模塊。

（4）應用層：主要包括系統平臺的日常運維、監測數據的實時動態展示、數據的處理、預警處理及成果報告的輸出等模塊。

四、系統功能

（1）泥石流影響參數采集功能

可采集不同類型傳感器的實時監測參數，包括降雨量、土壤含水率、孔隙水壓力、泥石流泥（水）位、地表水平及豎向位移等動態數據。

（2）預警功能

能夠實現單參數或多參數預警，預警值的大小結合工程情況確定，基安云平臺支持多級數據報警（默認四級）。降雨量、泥石流水位、水壓、地表位移量等單參數超過告警閾值或多個參數同時變化較大時，一旦變形量超過設定值，管理平臺會以短信、郵件等形式通知用戶，并發出報警信號，并自動向上級預警。

（3）管理功能

具有工程信息、監測設備、監測數據處理及分級管理等功能。

（4）存儲功能

緊急或意外斷電情況下存儲功能，保證掉電數據不丟失；數據庫可以存儲歷史數據。

（5）查詢功能

查詢各種歷史記錄。

（6）數據分析功能

各種實時監測數據變化特征的多中格式展示及數據報表，供趨勢變化分析。

（7）擴展功能

具備良好的兼容功能，支持多類型接口與上級系統挺對對接。

五、系統平臺建設意義

中交路橋科技有限公司在地質災害調查、評估、設計及施工方面積累了多年的工程經驗，完成過近百項相關的項目。公司利用在地質災害監測方面的技術積累，建立了一套科學完善的泥石流監測預警平臺，實現了泥石流防治管理的科學化、信息化、標準化和可視化。為防災減災決策提供科學依據，為地質災害防治工作質量、效率和管理水平的提高奠定基礎，為省、市、縣國土資源部門、環境檢測部門提供一套可靠、實用、專業的泥石流監測與預警系統解決方案。