我国幅员辽阔，是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一，主要地质灾害类型包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、沉降、地裂缝等。地质灾害的发生具有隐蔽性、突发性、动态性、不确定性等特点，因此地质灾害的监测与预警不仅是我国面对的一个难题，也是整个世界面对的一个难题。对于地质灾害的系统性研究，在宏观方面，建立更多的对地观测体系(卫星、地表台站等)，提升数据处理(超级计算机)能力。在微观方面，运用传统的人工警示巡查方法，耗时费力而效果甚微，甚至连工作人员的生命安全也经常岌岌可危，因此，运用科技力量，大力发展“技防”才是地质灾害监防的正确方向。

一、地质灾害监测预警设备选型

地质灾害监测预警，通过借助仪器设备对地质灾害体变形、应力应变以及孕灾环境（包括降雨量及水文等）等信息进行持续监测，以最大程度获取连续的空间和时间上的错动信息，从而及时预警，最大限度地保护人民生命财产安全。

1、形变监测类设备：主要用于监测地表和地下的位移变化。

（1）GNSS：用于实时监测地表点位的三维位移，适用于滑坡、地面沉降等大范围灾害体。

（2）三轴倾角仪：用于监测结构物沉降过大、不均匀沉降引起的结构物整体刚性破坏而产生横向及纵向裂缝发育。

（3）测斜仪：可检测地体的倾斜变化，用于早期识别滑坡体的整体滑移趋势，常用于边坡或路堤监测。

（4）裂缝计：适用于已出现或可能发展的地裂缝区域，观测裂缝张开或闭合的动态过程。

（5）光纤光栅传感器：适合高精度位移或应变监测，如结构变形、岩体滑移等，特别适用于重要工程边坡。

（6）激光测距仪：非接触方式，适合对悬崖、危岩、高陡边坡进行持续位移监测。

2、水文与含水类设备

地质灾害往往与水密切相关，水是地质灾害体整体稳定性破坏的最主要因素，水文变化的的监测对于判断滑坡、泥石流发生具有重要意义。

（1）雨量计：主要用于测量降雨量和强度，判断降雨是否达到诱发滑坡或泥石流的临界阈值。

（2）地下水位计：通过监测地下水位上升，判断潜在滑坡区的饱和情况和渗透压力变化。

（3）土壤含水率传感器：监测滑坡体中不同深度的含水变化，辅助分析土体抗剪强度变化过程。

（4）渗压计：用于测量滑体内部孔隙水压力，尤其适合深层滑坡与软土边坡的监测。

3、环境与触发因素类设备

环境因素是地质灾害发生的诱导因此，设备并不直接监测变形行为，而是监测诱发地灾的外部条件或提供现场环境信息。

（1）InSAR监测：基于主动式微波遥感的空间对地观测技术，克服了传统大地测量技术需要人工野外布点、空间分辨率低、成本高等缺点。

（2）AI视频监测：实时图像监控滑坡体或裂缝变化情况，是一种直观且易部署的方式。

（3）声发射传感器：主要用于监测岩体内部裂隙扩展或应力集中所产生的声波信号，是岩质边坡或隧道变形早期预警的先进方法。

4、深部或地下结构监测类设备

深部变形也会引起地质灾害的发生，滑坡内部或地下结构变化监测可选用下列设备：

（1）多点位移计：埋设于钻孔中，用于获取地下不同深度的位移曲线，识别滑面位置。

（2）孔内倾斜仪：通过定期测量倾斜变化，判断深部结构是否发生位移。

（3）锚杆应力计：用于监测支护结构（如锚杆）所承受的应力变化，评估支护效果和危险发展程度。

二、监测设备选型注意事项

在进行地质灾害监测设备选购时，必须结合工程的实际情况，从多个维度进行综合考虑，才能经济、实用、有效的搭建物地质灾害监测物联网。

1、地质灾害类型类型的不同

地质灾害类型多，不同的灾害类型，制灾因子不同，因此，在进行设备选型时，必须考虑设备的适用性：

（1）滑坡类灾害应重点考虑气候监测（雨量计）、GNSS、含水率传感器、倾斜计及地下水位计的组合使用。

（2）泥石流区域应布设气候监测（雨量计、风速风向仪）、水位计（流量计）、AI摄像头和流速压力传感器等，用于识别突发性流体运动。

（3）崩塌与危岩体属于硬质突发性灾害，宜选用裂缝计、倾角仪、地震计或激光测距装置来进行局部的形变识别。

（4）地面沉降或塌陷区适合采用InSAR、无人机、多点位移计、GNSS等设备。

2、地质灾害监测目标与精度要求

监测目标不同，对设备精度与响应速度要求也不同。若要求实时预警能力，应选择支持自动采集、远程通讯的设备。若需高精度微小位移识别，可考虑光纤光栅、激光类或多点位移监测设备。

3、考虑现场环境适应性

选型前应充分评估现场条件，地质灾害危害范围、市电、通讯网络覆盖、工程环境等因素：

（1）地质覆盖范围：主要考虑地质影响的人口、村庄或建筑设施等；

（2）市电供电情况：如无市电，应选配太阳能+蓄电池系统；

（3）通讯网络覆盖：如有覆盖，直接选用无线网；如无覆盖，需考虑LoRa或北斗短报文；

（4）工程环境：自然环境恶劣情况、设备安装是否方便等因素，根据不同的环境条件，选用不同的防护登记，保障设备的长时间运营。

4、维修的便捷及软硬件兼容性

物联网设备与预警系统平台的兼容性，既涉及设备的正常预警，又涉及工程价格，优先选择支持统一平台协议（如Modbus、RS485等）的设备，便于数据统一接入。设备应易于维护、易更换、支持远程升级和自动故障报警；数据平台需具备图表显示、历史趋势查询、预警发布、权限管理等功能。

三、中交路桥科技地质灾害监测预警服务

中交路桥科技紧跟国家战略，已经完成了地质灾害监测预警产业链技术系列搭建，地质灾害调查及分析技术协力、基安仪系列智能检测监测传感器、基安云地质灾害监测预警平台。融合灾害区调查、物联网、5G、大数据分析及监测预警等多种技术，实现了地质灾害危险区调查，致灾因子物联网实时监测、灾害实时预警等一些列功能，降低了地质灾害引起的人民生命财产的损失。

1、地灾灾害危险区调查及机理分析

基于地质灾害点多、面广、量大的特征，利用InSAR、无人机等技术，对地质灾害的不稳定点或区域进行调查，评估灾害易发区的稳定性；通过对人类活动、灾害区地质地层、气象水文等特征分析，分析灾害发生的机理及主控因素，为监测方案部署提供科学依据。

2、基安仪物联网实时监测

在灾害机理分析的基础上，结合边坡灾害区的工程地质及实施难度情况，选用合适的监测及施工方案，以北斗高精度定位技术、AI视频监控、一体化智能声光报警器为核心，结合裂缝计、多点位移计、固定测斜仪等监测设备，搭建灾害易发区监测物联网平台。

3、基安云地质灾害实时监测及预警系统

以物联网监测平台为基础，结合5G、大数据、人工智能等多种新兴技术融合的基安云监测平台，通过边缘计算、多模多领高精度定位算法、预警阈值设置及实时报警分析等新技术，构建“空天地”多源立体监测体系，提高地质灾害易发区实时监测及预警能力，实现实时、高效、准确、智能化监测预警，保证人民生命财产安全。