地质灾害监测预警

一、建设背景

山洪泥石流等地质灾害具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。发生山洪泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。
山洪泥石流一般发生在山区、半干旱山区、高原冰川区等。而我国是一个多山的国家，山丘区面积约占国土面积的三分之二。由于山丘区居住的人口数量多、密度大、分布广，以及典型的季风气候导致的降雨时空分布不均和复杂的地形地质因素等，每年汛期，随着暴雨或冰川融化，极易形成山洪、泥石流。
地质灾害的防御策略是“以防为主，防重于抢”，防御防治的方法是既要采取工程措施，提高工程防治标准，也要采取非工程措施，建立综合预防减灾体系，提高防灾抗风险能力。
综上所述，建立地质灾害监测预警系统，是防治山洪、泥石流、山体滑坡等地质灾害的一项重要的非工程性措施。
近年来，随着传感技术的发展及物联网技术的应用拓展，无线倾角振动传感器更多的应用到地质灾害监测、结构安全监测、铁塔倾斜监测、大坝安全监测中。

二、系统介绍

在山体容易发生滑坡、泥石流的地方安装无线倾角振动传感器。无线倾角振动传感器是一款集数据采集、无线通信、供电、自我防护于一体的三轴倾角振动监测传感器，主要功能是实时测量倾斜、振动变化。集成三轴MEMS加速度传感器，实时监测加速度和角度变化，可通过角度变化或加速度变化感知整体姿态变化。

2.1传感器的主要技术参数：

测量要素	倾角、加速度、振动频率
倾角	量程	±90°
	分辨率	0.001°
	高精度	0.005°(±15°)
	低精度	0.01°(±90°)
	温漂	＜0.01°（-20～+50℃）
加速度	量程	±2g
	分辨率	0.01mg
	精度	0.1mg
振动	振动频率	分辨率:1Hz 量程:1～128Hz
	振幅	分辨率1mg，精度3mg
	注:适用于振幅10mg以上的振动监测
LBS定位	精度	150m(标配)
GPS定位	精度	10m（可选）
上报间隔	0s～7200s，默认7200s
通信方式	无线通信	2/3/4G全网通 (电信仅支持4G)
供电方式	锂亚电池	可持续工作60个月 (采集上报周期2小时)
平均功耗	小于0.65mA@DC 3.6V (采集上报周期2小时)
通信规约	《地质灾害监测通讯技术要求》 (遵守MQTT v3.1.1标准协议)
外形尺寸	底部外径13cm，高度15cm
产品材质	高强度、耐老化工程聚氨酯
产品重量	1.5Kg
工作温度	-20℃～+85℃
防护等级	IP68

2.2传感器特点：

（1）外壳采用高强度、抗老化材料，可在户外长期使用，进行不间断测量；
（2）卓越的防雷、防静电性能(±60kV/600W)；
（3）一体化全密封结构，整体防护等级达IP68；
（4）采集多种监测要素，同时可采集三轴倾角、合倾角、倾斜方向、三轴加速度、环境温度信息等要素，大大增加采集数据相关性，便于后续数据分析；
（5）可触发式采集，在传感器发生倾斜或者振动时，可立即采集，可用于研究运动规律、监测预警；
系统通过无线倾角振动传感器对山体的各种状态量进行测量，将数据通过4G传送到物联网平台，反映出山体当前的各种状态，协助对山体进行安全监测。

物联网平台历史数据查询

物联网平台数据曲线展示

2.3系统优势

(1)自动数据采集和测量，山体主体状态实时掌控
系统周期性采集山体主体的运行状态，进行处理、存储和上报，一旦出现沉降、振动异常情况立即上报物联网平台且可随时接收并响应相应命令。
(2)核心数据收集和分析，山体安全时刻保障
(3)数据云端存储，可随时查看历史数据
系统可对历史数据进行查询并导出，可查看变化曲线。
(4)自带电池供电，续航时间超3年
设备使用电池供电的方式，采用低功耗技术，一次安装可持续使用3年以上，可持续性好。
(5)前端设备小巧，安装方便
无线倾角振动传感器具有体积小、精度高、安装方便、功能完备等优势，可对山体进行全天候实时的安全监测。