地灾斜坡位移与倾斜在线监测

摘要：地质灾害（滑坡、崩塌、地裂缝等）严重威胁山区公路、铁路、水库、边坡工程及村镇安全。传统人工巡查手段效率低、精度不足，易错过灾害初期征兆。本方案通过部署位移监测仪、倾角传感器与边缘智能终端，结合4G通信技术，实现对斜坡结构变形趋势的自动感知、远程查看与超限预警，

一、方案背景

地质灾害（滑坡、崩塌、地裂缝等）严重威胁山区公路、铁路、水库、边坡工程及村镇安全。传统人工巡查手段效率低、精度不足，易错过灾害初期征兆。本方案通过部署位移监测仪、倾角传感器与边缘智能终端，结合4G通信技术，实现对斜坡结构变形趋势的自动感知、远程查看与超限预警，大幅提高监测效率与响应速度。

二、系统目标

实时监测斜坡表层及结构体的位移变化与倾斜角度；判断滑坡、沉降、鼓胀等潜在地质灾害征兆；提供远程可视化监控平台，支持手机小程序、Web端查看；触发超限自动预警，通过短信/微信/APP推送；支持多点部署与数据联动管理。

三、监测对象与参数

监测对象

监测参数

斜坡表面变形

水平/垂直位移（mm）

边坡倾斜变化

横滚角、俯仰角（°）

土体滑移趋势

位移累计量、速度变化

深层位移变化（可拓展）

渗压、水位、裂缝开合、土壤含水率

四、系统组成

1. 核心设备模块

模块

功能

倾角传感器

监测结构体的倾斜角度变化，三轴输出

位移计（拉线/光纤）

监测边坡水平或垂直位移，精度高

数据采集主控终端

接入传感器信号，边缘处理+4G通信上传

太阳能供电系统

实现无人值守场景下连续供电

云平台 / 小程序

实时数据展示、曲线分析、告警联动管理

五、技术参数（示意）

参数类型

典型指标（可定制）

倾角传感器

量程 ±30°～±90°，精度 ±0.05°～±0.1°

位移传感器

量程 0–500mm/1000mm/2000mm，精度 ±0.1mm

采集频率

1次/分钟～1次/小时可设定

通信方式

4G LTE（可选 NB-IoT/北斗备份）

电源系统

太阳能板≥20W + 电池≥10Ah，续航≥7天

存储与缓存

本地缓存 ≥8GB，支持掉线续传

防护等级

IP65–IP68（室外防护），抗风抗雨抗晒

六、监测原理

倾角监测：基于MEMS三轴倾角传感器，实时输出斜坡/挡墙/桩体倾角，反映整体变形趋势。位移监测：采用高精度位移计（拉线式、光纤式、激光式可选）监测水平/垂直方向的形变。边缘计算：在终端本地实现异常判断、采样优化、超限记录等基础智能处理。

七、功能模块说明

实时监测自动采集斜坡多点倾斜角、位移量；数据上报频率可配置，适应静态与动态滑坡体；
远程可视化手机小程序 / Web平台实时展示监测值、趋势图、分布图；每个点位支持图片、地图定位、告警历史查看；
告警系统多级阈值设定（如位移速率 > 某值触发黄色/红色告警）；通过短信、微信、APP等方式推送；可联动视频/广播等本地应急系统；
数据分析趋势拟合、累积位移曲线、速度变化图；支持Excel报表导出，供专家分析；

八、部署方式

边坡表面布点：安装倾角仪与位移计在不同高程，反映整体变形分布；支护结构布设：在锚杆、挡墙、桩体等位置布设倾角/应力/位移传感器；布线布电：采用太阳能供电+4G通信，布线量少，适合偏远山区部署；多点组网：多个点位通过平台统一接入，实现片区监测联动。

九、系统优势

无人值守运行：太阳能供电+4G上传，适合长期野外部署；高精度感知能力：毫米级位移识别，适应缓变型滑坡；远程管理便捷：手机/电脑随时查看、配置、接收告警；多样化传感拓展：支持接入土壤含水率、裂缝计、渗压计等；本地边缘智能判断：离线状态下仍可存储判断异常并补传；快速部署与灵活组网：即插即用，适配不同地形与灾害类型。

十、应用场景

高速公路、铁路沿线边坡/滑坡体监测地质灾害隐患点与崩塌体稳定性监测水库坝体、库岸边坡沉降变形监测采矿区边坡与排土场稳定性监测城镇周边滑坡体/山体居民点预警监测

十一、效益分析

项目

效益说明

灾害预警

通过位移速率与角度变化捕捉初始变形征兆，提前预警

安全保障

避免重大人员伤亡和财产损失

降低运维成本

减少人工巡查，系统自动记录、分析、告警

科学决策