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科技创新

“路”医生课堂③ | 公路边坡安全智能监测“诊疗”方案

发布时间:2022-12-08 来源:本站 点击数量:

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方案背景

公路边坡,尤以山区为代表的特殊地段,存在工程条件复杂、影响因素多、管养难度大等问题,一旦发生边坡滑坡,轻则阻断交通,重则造成重大的经济损失和人员伤亡,对公路运营管理造成巨大的困扰。

传统的边坡监测主要靠管养人员现场巡查,通过人工目测和传统监测设备定期测量来进行边坡安全监测与判断,无法及时、全面的把握边坡潜在安全风险。

方案简介

Part.1 诊疗原理

北投养护科技集团公路边坡安全智能监测预警技术可实现边坡监测数据实时采集和多维度分析,通过物联网无线传输手段进行边坡安全智能监控与管理。该技术主要由边坡安全智能感知系统和物联网监测预警云平台组成。

边坡安全智能感知系统 采用毫米级北斗卫星定位设备与多源传感器(高精度监测机器人、固定式测斜仪、一体化气象站、裂缝计、水位计、土压力盒等)相融合,构建立体式边坡安全智能感知系统,对边坡岩土、水文、气象等参数进行实时自动采集。

物联网监测预警云平台 通过物联网技术接收和处理感知系统的监测数据,以监测数据趋势分析、多源数据关联性分析等方式,对边坡稳定性进行综合评价。同时,基于边坡分级预警理论实现边坡安全的分级预警,通过短信、电话、APP等多种途径,实时发送预警推送,提醒工作人员对工程安全及时有效处理,有效预防工程安全事故的发生。

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公路边坡安全自动化监测预警云平台操作页面

Part.2 诊疗方法

监测流程:针对存在安全隐患的高陡边坡编制监测方案,在关键位置布设边坡智能安全感知系统,通过物联网监测预警云平台进行监测数据处理分析,对边坡的稳定状态和预警等级进行综合评定,并进行分级预警信息推送。

安全管控:相关技术管理人员可随时随地通过客户端(PC电脑、手机APP)进行监测数据查询与管理,随时掌握边坡的稳定状况,有效降低施工安全风险,消除重大隐患,同时避免人工监测效率低、成本高、实时性差、监测真空期等弊端。

优化设计:通过对监测指标进行长期连续监测和分析工作,为制定、执行有关施工专项方案和调整设计提供依据,达到“动态设计、信息化施工”目的。

应急抢险:为掌握边坡变形特征和规律提供资料,在边坡发生严重变形条件下及时预警和指导应急处置工作。

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方案疗效

24小时实时监测:通过对边坡地表变形、深层水平位移、应力应变等实时在线监测,实时掌握边坡的安全状态。

报表推送:监测结果实时显示发布,定期将监测周、月报表推送给监测管理人员。

多重分级预警:建立三级报警机制,当监测数据异常时,第一时间以短信、电话、App推送等形式通知工作人员,实现实时分级预警功能。

应急预案处理:从专家知识库中直接提取相应处理方法,及时采取人员介入、封锁道路等应急处置措施,将安全隐患消除在萌芽状态。

结构趋势分析:通过对边坡的监测数据分析与安全评价,可实现边坡结构稳定性趋势分析。

历史资料存储:历史监测数据存储于云端服务器,实现边坡工程的全寿命周期监测,为今后同类工程设计、施工提供数据参考。

截至目前,北投养护科技集团公路边坡安全智能监测预警技术已成功在桂中片区国省干线养护项目、广西天峨至北海公路(巴马至平果段)项目、S208融安至百寿公路项目等20余个边坡工程中得到应用。期间获得授权发明和实用新型专利6项,登记软件著作权2项,完成科研课题1项;并获得省部级及以上科学技术奖2项,全国微创新大赛银奖1项,创新成果有效助力边坡安全智能监控预警技术产业化应用推广,社会、经济效益显著。

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分获奖情况

北投养护科技集团将在助力提升广西交通领域地质灾害综合防治能力中持续发力,更加注重公路运营阶段的安全监测,打造公路结构物全寿命周期监测,加速推进公路边坡安全智能监测预警技术在公路路基、边坡及隧道预防性养护的应用力度,更好地守护公路安全、更有效地保障人民群众的安全出行。(供稿:畅振超、潘洁/文  畅振超/图)