1.1背景
随着我国国民经济的日益发展，机场、公路、铁路等基础设施建设成为经济发展的关键。由于我国所处的构造带交汇部位以及复杂的气候系统，我国也成为世界上地质灾害种类多，活动频繁，危害严重的国家之一，而且分布范围较广，有日益加重的趋势，直接影响到国民经济的发展和人民生活的安全。
据统计，我国每年因山体崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降，矿山地质灾害和土地荒漠化等地质灾害所造成直接经济损失高达亿人民币之多，而且造成了大量的居民伤亡，由于地质环境的恶化引发或加重的其他灾害所造成的经济损失更是无法估算。
1.2地质灾害类型
地质灾害类型主要有：地震灾害、山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷沉降等。
1.3系统应用场景
（1）山区：滑坡，山体崩塌，泥石流；
（2）城市：道路裂缝，沉降；
（3）暴雨多发区的边坡段；
（4）铁路、公路、工程建筑物的边坡地段；
（5）江河、湖泊、水库、海、沟的岸坡地带；
（6）其他；
1.4地质灾害分级
（1）Ⅰ级突发事件（特别重大）：是指造成30人以上死亡（含失踪），或者危及30人以上生命安全，或者人以上重伤的，或者1亿元以上直接经济损失的灾害；
（2）Ⅱ级突发事件（重大）：是指造成10~29人死亡（含失踪），或者危及10~29人生命安全，或者50人以上人以下重伤的，或者造成万元以上1亿元以下直接经济损失的灾害；
（3）Ⅲ级突发事件（较大）：是指造成3~9人死亡（含失踪），或者危及3~9人生命安全，或者10人以上50人以下重伤的，或者造成0万元以上万元以下直接经济损失的灾害；
（4）Ⅳ级突发事件（一般）：是指造成1~2人死亡（含失踪），或者危及1~2人生命安全，或者造成10人重伤的，或者造成0万元以下直接经济损失的灾害。
2系统简介
本系统是为了地质灾害的防治管理科学化、信息化、标准化和可视化，为防灾减灾决策提供科学依据，让地质灾害防治工作质量、效率和管理水平的提高奠定坚实基础，同时其主要的监测预警功能，对减少人民生命财产损失起到了关键的作用。
地质灾害监测预警平台，利用智能传感技术、GNSS技术、物联网技术、云计算技术、大数据技术结合专业地质灾害监测设备，构建了实时监测、预警预报、信息管理、群测群防、辅助决策的综合解决方案，广泛应用于滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等重点地质灾害隐患点实时在线的自动监测。
2.1技术特点
简单易用：传感器通过有线方式按照安装作业标准接入到智能采集终端，并通过手机完成配置信息即可；
测量方便：传感器按照测量规范部署在任一风险点，无需满足光学设备的可视要求。
实时监测：设备监测频率可任意设置，实时监测现场情况。
多级预警：设备采用三级预警机制，可通过邮件、短信通知相关人员。
远程监控：系统支持远程现场监控，无需去到施工现场，便可实时掌握现场情况。
供电方式：传感器由智能采集终端统一供电，智能采集终端供电方式可选择市电V或太阳能；一次安装即可完全过程监控。
智能休眠：在太阳能供电而光照不足的情况下，智能采集终端可选择“省电模式”或“休眠模式”延长续航时间，方便用户提前部署。
云端查看：监测数据可实时上传监测云平台，让您随时随地了解边坡安全状况；
2.2功能特点
强大的数据自主处理能力：自动解算成所需数据，计算出其单次变化量、累计变化量及变化速率，并自动生成数据变化曲线图，同时动统计报警数据，异常数据，处理结果，负责人信息等。
数据导出：可导出任意时间段内的原始数据、计算数据、数据曲线变化图等，同时可导出当天日报；
自主的方案示意图：系统展示用户自主上传的监测示意图，并且允许用户自主标注监测点位；
监测点任意添加与删除：可根据现场情况随意添加和删除测点而不影响本监测项目任何数据；
2.3参照规范
（1）《地质灾害监测技术规范》DB11/T-；
（2）《地质灾害治理工程施工安全监测规范》T/CAGHP-；
（3）《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》DZ/T-；
（4）《地下水环境监测技术规范》HJ/T-；
（5）《地质灾害防治工程勘察规范》DB50/-；
（6）《工程测量规范》GB-；
有关现行的国家、省、部技术规范和标准；
2.4监测目的
（1）提高公民的防灾减灾意思，提高地质灾害群测群防的针对性、有效性，有效地减轻地质灾害对人民生命财产的危害；
（2）推动各级地方政府的地质灾害防治工作；
（3）为国土整治与重大工程规划、建设和安全运营提供信息服务；
（4）提升地质环境与气象因素耦合作用机制的科学技术研究水平；
2.5传统监测与自动化监测对比
2.6系统监测项目
2.7系统拓扑图
3监测产品介绍
3.1固定式测斜仪
固定式测斜仪是一种高精度传感器，广泛适用于测量土石坝、面板坝、边坡、路基、基坑、岩体滑坡等结构物的水平或垂直位移、垂直沉降及滑坡，该仪器配合测斜管可反复使用，并可方便实现倾斜测量的自动化。
3.1.1仪器技术参数
3.1.2工作原理
测斜仪是通过测量测斜管轴线与铅垂线之间夹角变化量（r），来计算水平位移的工程监测仪器。通常情况下，由多支固定式测斜仪串联装在测斜管内，通过装在每个高程上的倾斜传感器，测量出被测结构物的倾斜角度，以此将结构物的变形曲线描述出来。
3.2GNSS
GNSS全球定位系统适用于边坡体地表的三维位移监测，尤其适合于地形条件复杂、起伏大的边坡监测，在矿区地表沉降观测、采场或排土场边坡滑坡监测、大坝位移监测、地质滑坡监测、大桥结构健康检测广泛应用并取得很好的效益。随着GNSS接收机技术的发展，GNSS定位精度也越来越高，目前可达毫米级。
3.2.1系统组成与功能
整个监测系统可分为：数据采集单元（也叫传感器系统，包含设备的安装平台、物理防护、供电及避雷子系统）、数据通讯单元、数据处理与控制单元，以上各个部分为一个有机的整体。
3.2.2产品参数与指标
u可对GPS原始数据进行实时差分处理，数据更新率可达1Hz、5Hz、10Hz、20Hz；
u可根据系统参数设置，对不同的监测站的实时差分结果进行Kalman滤波，达到不同的动态要求和精度要求；
u最多可同时处理多个基站和32个监测站的数据；
u输入接口协议：RS、CAN、TCP/IP；
u输出接口协议：TCP/IP；
u实时显示基线的变化情况，点位的移动情况等，软件包括如下视图：实时数据视图、实时网图、趋势图、卫星视图、三维视图、数据管理；
u原始数据、解算结果的自动保存功能，可根据用户需求进行设置；
u对监测站、基站接收机的远程设置功能，软件上有各个GPS接收机的独立监控模块，可以向GPS接收机发送用户更改参数的命令（如采样间隔、高度截止角等）；
u系统完备性监测功能，可对整个系统的健康状况进行监测，包括软件和硬件，比如，一旦某个监测站出现死机现象，软件马上会通过数据信号触发的方式实现接收机自动重启；
u每个监控站的监控范围可根据用户设置，相应的精度可从1毫米到1厘米(根据解算时段的长短)；
u回放功能。回放功能分为两个层次：原始数据层，软件记录原始数据后，可以任意截取其中部分数据，并根据原始数据重新解算并回放的功能；历史状态层，即根据所选择的时段，对系统的实际工作状态进行回放；
u实时的数据采集的延迟不大于1秒；
u可以调整各个监测站的位置更新率；
u连接数据库，记录用户需要保留的各项信息；记录的内容如下：
u第三方软件接口，用COM组件的方式实现，可实现远程查询、管理、报警；
u报警功能，报警项可根据用户要求设定，可通过短信、电子邮件等方式进行报警。
u权限管理：一般用户只能浏览数据，系统管理员才可能对一些参数进行设置；
u数据分析功能：根据用户要求，对监控点进行频域和时域分析；
可靠性：7×24小时持续可靠工作。
3.3投入式水位计
3.3.1用途
投入式水位传感器适用于城市地下水位、水利、电力、供排水、环保等系统和行业的各种介质的水位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。
3.3.2工作原理
投入式水位传感器是基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（如4～20mA等）
采用水压压力与该水的高度成比例的原理，当水位传感器投入到被测液体中某一深度时，传感器迎液面受到的压力公式为：Ρ=ρ.g.H
式中：
P：传感器迎液面所受压力；
ρ：被测液体密度；
g：当地重力加速度；
H：传感器投入液体的深度。
3.3.3仪器技术参数
3.4孔隙水压力计
3.4.1用途
广泛应用于大坝、隧道、路基、边坡等工程中绕坝渗漏、土石坝的渗流（浸润线），测量建筑物地基内的空隙（渗透）水压力，测量混凝土的渗透水压力，土壤中的孔隙水压力，扬压力管内的水位，用于观测土体中的孔隙水压力及岩体和混凝土内的渗透水压力，水库水位等水压力的测量。
3.4.2工作原理
振弦式孔隙水压力计主要由不锈钢护管、线圈架、承压膜、高强度钢丝等组成。其中有一个高灵敏的不锈钢膜片，在膜片上固定有一根高强度钢丝，钢丝的另外一端固定在线圈架上，使用时，膜片上压力的变化引起膜片变形，这个微小变形量可使刚弦张力发生变化从而影响刚弦的振动频率，通过测量振荡频率的变化可换算得到膜片上压力的变化。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出频率值。同步测量埋设点的温度值。
3.4.3产品参数
3.5雨量计
雨量计是一种气象学家和水文学家用来测量一段时间内某地区的降水量的仪器。常见的有虹吸式和翻斗式两种。
3.5.1仪器技术参数
u承雨口径：Φ.60mm；
u刃口锐角：40°～45°
u分辨力：0.2mm；
u测量准确度：室内人工降水、以仪器自身排水量为准。一级准确度：≤±2%；二级准确度：≤±3%；三级准确度：≤±4%；
u雨强范围：0.01mm～4mm/min（允许通过最大雨强8mm/min）
u发讯方式：双触点通断信号输出
u工作环境：环境温度：-10～50℃；相对湿度；95%(40℃)
u尺寸重量：Φ×.2Kg
3.6智能倾角计
智能倾角计广泛应用于桥梁、建（构）筑物、危房等工程的倾斜度测量。由于该倾角计输出为数字信号，可以实现远程自动化监测，并能以总线的形式进行串联通讯，增加了在复杂环境中的应用性。
3.6.1仪器技术参数
3.6.2工作原理
智能倾角计采用电容微型摆锤原理。利用地球重力原理，当倾角单元倾斜时，地球重力在相应的摆锤上会产生重力的分量，相应的电容量会变化，通过对电容量处理放大，滤波，转换之后得出倾角。
3.7拉线位移计
拉绳位移计测量行程长（～0mm可选），分为L、M、S三种型号，底面螺丝安装方式，有多种信号模式输出，精度高，广泛用于各检测领域。有电流，电压，脉冲，RS等信号输出方式。
3.7.1工作原理
拉绳位移计的功能是把机械运动转换成可以计量、记录或传送的电信号。拉绳位移计由可拉伸的不锈钢绳绕在一个有螺纹的轮毂上，此轮毂与一个精密旋转感应器连接在一起，感应器可以是增量编码器、绝对（独立）编码器、混合或导电塑料旋转电位计、同步器或解析器。
3.7.2产品参数
3.8加速计
3.8.1产品用途
加速度计是可适用于振动测试,撞击测试等多个领域,具有结构坚固、功耗低、偏差稳定性优异等特点，保证了杰出的输出可靠性
3.8.2技术参数
3.9土壤温湿度计
3.9.1产品用途
土壤温湿度传感器（变送器）采用高精度热敏电阻作为感应部件，具有测量精度高、稳定性好等特点。信号变送器采用先进的电路集成模块，可根据用户的不同需求将温度转换为相应的电压或电流信号。仪器体积小巧，安装方便且便携，性能可靠；采用专有线路，线性好，负载能力强，传输距离长，抗干扰能力强。可广泛用于气象、环境、实验室、工农业等领域的温湿度测量。
3.9.2产品参数
3.10雷达泥位计
3.10.1产品用途
主要用于污水厂、自来水厂、矿山、水利、电厂、化工厂、钢铁厂、智慧水务项目、地质灾害各种监测项目、市政项目、海绵城市项目、城市内河治理项目、水文、水利信息化建设项目等行业，科学合理的管理体系及健全的质控体系，实现产品可追溯性管理，助力于产品安全高效率运行，赢得了中国化工集团、哈工大学、宝钢集团、中建集团、中粮集团、恒安集团等具有行业代表性用户的信赖，积累了各领域丰富的仪表产品现场处置经验。
3.10.2产品参数
3.11球机
技术参数
·支持最大×
30fps高清画面输出·支持4G（移动、联通，电信）网络传输，兼容3G（移动、联通、电信）
·支持H.高效压缩算法，可较大节省存储空间
·支持超低照度，0.05Lux/F1.6(彩色),0.01Lux/F1.6(黑白),0LuxwithIR
·支持30倍光学变倍，16倍数字变倍
·采用高效红外阵列，低功耗，照射距离最远可达m
·支持p
60fps、p60fps高帧率输出·支持三码流技术，每路码流可独立配置分辨率及帧率
·支持区域入侵侦测、越界侦测、移动侦测等智能侦测功能
·支持断网续传功能保证录像不丢失，配合SmartNVR实现事件录像的二次智能检索、分析和浓缩播放
·支持宽动态范围达dB，适合逆光环境监控
·支持3D数字降噪、强光抑制、电子防抖、SmartIR
·支持°水平旋转，垂直方向-15°-90°（自动翻转）
·支持个预置位，8条巡航扫描
·支持3D定位，可通过鼠标框选目标以实现目标的快速定位与捕捉
3.12裂缝计
3.12.1产品用途
适用于长期埋设在水工建筑物或其它混凝土建筑内或表面，测量结构物伸缩缝或周边缝的开合度（变形）；应用于结构体表面对结构伸缩缝及裂缝等变化监测的一种位移测量传感器；应用于矿山、桥梁、隧道及模型结构试验等工程中伸缩缝及裂缝位移的长期监测度（变形）。
3.12.2产品原理
振弦式裂缝计（位移计）安装于缝隙的两端，当缝隙的开合度发生变化时将通过仪器端块引起仪器内钢弦变形，使钢弦发生应力变化，从而改变钢弦的振动频率。测量时利用电磁线圈激拨钢弦并量测其振动频率，频率信号经电缆传输至频率读数装置或数据采集系统，再经换算即可得到被测结构物伸缩缝或裂缝相对位移的变化量。同时由裂缝计中的热敏电阻可同步测出埋设点的温度值。
3.12.3产品参数
4智能采集终端ICT3.0
智能采集终端是基于NB-IOT、物联网技术的数据采集设备，可满足各种信号类型的传感器数据采集。智能采集终端将测量、传输、供电等功能集成于一体，具有集成度高、安装便捷、运用灵活、性价比高和较强的现场生存力等特点，适用于传感器分布较为分散、现场无供电、需无线组网、远程上传等恶劣环境使用。
4.1仪器技术参数
5监测云平台
监测管理系统简单易操作，可通过手机端、PC端等查看监测数据、曲线图表。可对图表显示方式进行设置。可在地图上对监测项目位置进行标记。通过专有的远程配置软件，可以将数据导出、设置数据采集时间间隔等。
另提供增值服务，报警设置（设定报警值、发送邮件、发送短信）、数据库管理(云服务器拥有大型网络数据库)、成果输出(日报、数据表、曲线图)等。
生成监测日报，以标准的报告模板导出数据（生成巡检报告、生成阶段报告、生成总结报告等根据客户要求可进行定制）；
数据分析预测、联合预警机制
（1）动态分析已有数据，分析预测未来数据
通过大数据的挖掘和融合利用算法预测未来数据变化趋势及变化量。
（2）多类监测数据联动预警机制
通过关联多个监测项，设置预警阀值，设置触发关系等，实现联动预警。
