我國高度重視地質(zhì)災(zāi)害防治能力建設(shè),從“十四五”國家綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃到全國地質(zhì)災(zāi)害防治專項(xiàng)規(guī)劃,均明確要求提升隱患識(shí)別、監(jiān)測預(yù)警和災(zāi)害處置能力,推進(jìn)自然災(zāi)害防治能力現(xiàn)代化。2024年國家增發(fā)萬億國債專項(xiàng)支持災(zāi)后重建和防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力提升,為地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用提供了政策保障和市場機(jī)遇。
然而,在實(shí)際操作中,地質(zhì)災(zāi)害防治仍面臨諸多挑戰(zhàn)。一是監(jiān)測精度與覆蓋難題。傳統(tǒng)技術(shù)監(jiān)測數(shù)據(jù)采集精度不高,覆蓋不全,存在缺漏,而先進(jìn)技術(shù)手段應(yīng)用不足,難以分辨早期微小形變和充分識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)隱患點(diǎn)。二是環(huán)境干擾制約。傳統(tǒng)方法如視頻、GNSS等監(jiān)測精度有限,且易受天氣等環(huán)境因素影響,在地災(zāi)災(zāi)害最需要監(jiān)測的汛期受干擾嚴(yán)重。
探索全方位、高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警路徑
華諾星空技術(shù)股份有限公司(以下簡稱華諾星空)依托在實(shí)體空間安全領(lǐng)域的深厚積累,推出地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警解決方案。該方案以邊坡監(jiān)測為核心,通過多源傳感融合技術(shù),實(shí)現(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害的全方位、高精度、實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警,為防災(zāi)減災(zāi)提供強(qiáng)力技術(shù)支持。華諾星空的邊坡監(jiān)測解決方案由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層、用戶層組成,采用多樣化的感知設(shè)備與多元化的通信方式,滿足不同環(huán)境下的邊坡預(yù)警監(jiān)測需求。
感知層:集成邊坡雷達(dá)、裂縫計(jì)、傾斜儀、視頻監(jiān)控等多種傳感器,監(jiān)測邊坡形變、裂縫、內(nèi)部位移、介質(zhì)含水率、降雨量等指標(biāo)。
網(wǎng)絡(luò)層:通過有線網(wǎng)絡(luò)、4G/5G移動(dòng)通信、政企專網(wǎng)等方式,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸和共享。
服務(wù)層:提供災(zāi)害大屏一張圖、三維形變顯示、災(zāi)害隱患分析、標(biāo)準(zhǔn)處置流程等功能。
用戶層:通過指揮部或其他指揮系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析與預(yù)警,支持移動(dòng)終端消息推送。
多源傳感融合提升可靠性準(zhǔn)確性
華諾星空邊坡監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的核心技術(shù)為雷達(dá)監(jiān)測技術(shù),多款邊坡穩(wěn)定監(jiān)測雷達(dá)(如HAWK-R5固定式ArcSAR、HAWK-R2S便攜式ArcSAR、HAWK-R6便攜式MIMO等)適應(yīng)不同場景,可對邊坡表面形變進(jìn)行非接觸、大范圍、高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測。其采用調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)體制,通過圓弧合成孔徑成像、MIMO成像、差分干涉測量等技術(shù),實(shí)現(xiàn)高分辨率成像與亞毫米級形變測量。
系統(tǒng)融合GNSS形變監(jiān)測系統(tǒng)、裂縫計(jì)、傾斜儀等多種傳感器,綜合分析邊坡的多項(xiàng)指標(biāo)以提高監(jiān)測結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。視頻監(jiān)控的加入,可以直觀掌握現(xiàn)場情況,助力應(yīng)急處置。
獨(dú)創(chuàng)“排查+凝視”模式 監(jiān)測地災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)
華諾星空創(chuàng)新性地將緩變探測雷達(dá)與快變探測雷達(dá)相結(jié)合,形成“排查+凝視”監(jiān)測模式(如圖所示):一是大范圍掃描排查:通過雷達(dá)對災(zāi)害現(xiàn)場進(jìn)行全域掃描,識(shí)別不穩(wěn)定區(qū)域。二是精準(zhǔn)凝視監(jiān)測:針對不穩(wěn)定區(qū)域進(jìn)行持續(xù)跟蹤監(jiān)測,一旦發(fā)生異動(dòng)立即報(bào)警。該模式覆蓋崩滑等地質(zhì)災(zāi)害的早期蠕變階段、中期加速變化及后期崩滑致災(zāi)全階段風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)“早感知早處置,有崩滑早報(bào)警”,為防災(zāi)減災(zāi)決策提供數(shù)據(jù)支撐。
華諾星空HAWK-R6 MIMO邊坡穩(wěn)定監(jiān)測雷達(dá)系統(tǒng)
作為2022年自然災(zāi)害防治技術(shù)裝備工程化攻關(guān)項(xiàng)目產(chǎn)品,HAWK-R6是MIMO邊坡穩(wěn)定監(jiān)測雷達(dá)系統(tǒng)基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)體制,采用多發(fā)多收成像和差分干涉測量技術(shù),實(shí)現(xiàn)高分辨率成像和亞毫米級形變測量精度,可對坡體的微小形變進(jìn)行大角度、非接觸、高精度監(jiān)測,具有距離遠(yuǎn)、刷新率高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),便攜性高、操作簡單、預(yù)警智能等特點(diǎn),適用于高陡邊坡、公/鐵路邊坡、地災(zāi)隱患點(diǎn)、尾礦庫(壩)、露天礦區(qū)、水利工程及應(yīng)急救援等場景,尤其適用于野外地災(zāi)應(yīng)急救援和邊坡施工固定監(jiān)測。其核心優(yōu)勢有以下6個(gè)方面。
看得遠(yuǎn),覆蓋范圍廣:邊坡雷達(dá)掃描最大距離超過4000米,單次最大掃描范圍達(dá)120°。它還具備調(diào)整角度功能,垂直覆蓋角度最大45°的范圍。
亞毫米級形變監(jiān)測精度:HAWK-R6 MIMO雷達(dá),基于調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)體制,采用多發(fā)多收成像和差分干涉測量技術(shù),能精準(zhǔn)捕捉到邊坡上亞毫米級的微小變化。無論是山體內(nèi)部的微小裂縫,還是坡面的微小位移。
全天候工作:戶外監(jiān)測最怕惡劣天氣,HAWK-R6 MIMO雷達(dá)防護(hù)等級超過IP66,不管是刮風(fēng)下雨還是大霧彌漫,都能在極端惡劣的環(huán)境下全天候工作。
動(dòng)靜監(jiān)測一體:HAWK-R6 MIMO雷達(dá)支持監(jiān)測亞毫米級的微小形變的同時(shí)探測感知滾石等動(dòng)目標(biāo)的能力。單臺(tái)雷達(dá)就可以有效覆蓋滑坡的早期(蠕變期)和臨災(zāi)期(崩塌初期)。
小巧輕便易部署:體積小、重量輕,最大邊長不到1米,重量也不超過10公斤。單人可以搬運(yùn)安裝,適應(yīng)復(fù)雜地形。
智能預(yù)警體系:系統(tǒng)支持4G、WIFI、有線等通信方式和遠(yuǎn)程訪問,用戶可通過手機(jī)、電腦等終端設(shè)備隨時(shí)隨地查看監(jiān)測數(shù)據(jù),掌握邊坡的最新動(dòng)態(tài);還可以預(yù)設(shè)預(yù)警值,一旦超限,就會(huì)觸發(fā)聲光報(bào)警、發(fā)短信或者推送消息給管理人員。
目前,華諾星空地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測產(chǎn)品與解決方案已廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、山體、礦場、堤壩等場景,完成湖南、廣東、浙江、山西、黑龍江、云南、內(nèi)蒙古、重慶等地的采石尾礦、露天煤礦、金屬礦、巖石坡體、土石坡體等典型場景的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和分析,積累了豐富的邊坡監(jiān)測經(jīng)驗(yàn)。該方案以精準(zhǔn)高效的監(jiān)測能力、強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性、便攜易操作的特點(diǎn)及智能預(yù)警功能,為地質(zhì)安全構(gòu)建了堅(jiān)實(shí)的安全防線。
原文原版內(nèi)容