摘要

隨著粵港澳大灣區(qū)交通網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，廣州地區(qū)公路邊坡安全監(jiān)測需求日益迫切。針對廣州地形起伏多變，降水充沛且臺(tái)風(fēng)頻發(fā)，特殊的地貌與氣候條件導(dǎo)致公路邊坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)較高。結(jié)合近年來，因邊坡維護(hù)不到位引發(fā)的滑坡、崩塌等事故時(shí)有發(fā)生，對交通運(yùn)輸安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。本文系統(tǒng)分析了公路邊坡監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)與政策要求，并重點(diǎn)探討了晨穹TSD1-02線纜式全柔性測斜儀在深部位移監(jiān)測中的應(yīng)用價(jià)值。該設(shè)備憑借±0.03°高精度、-40℃~+80℃寬溫域適應(yīng)能力及模塊化設(shè)計(jì)，可滿足《廣東省公路邊坡監(jiān)測技術(shù)指南》試行版中對設(shè)備可靠性、環(huán)境適應(yīng)性與通信功能的要求。同時(shí)，本文闡述了TSD1-02與全場景智能柔性測斜監(jiān)測系統(tǒng)在多級(jí)預(yù)警中的協(xié)同效能，為提升公路邊坡災(zāi)害防控能力提供技術(shù)參考。

廣州地處珠江三角洲丘陵地帶，地形起伏大、降雨集中，公路邊坡受地質(zhì)構(gòu)造與人類活動(dòng)影響，易發(fā)生滑坡、崩塌等災(zāi)害。近年來，廣州某高速公路因邊坡維護(hù)不足導(dǎo)致局部垮塌，造成交通中斷及經(jīng)濟(jì)損失，凸顯邊坡智能監(jiān)測的迫切性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019—2023年間，廣州地區(qū)因邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致的交通中斷事故達(dá)17起，直接經(jīng)濟(jì)損失超2.3億元。2021年廣河高速增城段邊坡滑塌事故更暴露出傳統(tǒng)監(jiān)測手段在時(shí)效性與精度上的不足。 傳統(tǒng)公路邊坡存在維護(hù)不到位的典型問題，其監(jiān)測依賴人工巡查與簡易測量，存在監(jiān)測頻次低、數(shù)據(jù)滯后、覆蓋范圍有限等缺陷。部分項(xiàng)目因監(jiān)測設(shè)備穩(wěn)定性不足、抗干擾能力弱，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真或設(shè)備頻繁故障，無法及時(shí)捕捉邊坡早期變形跡象。例如，某繞城高速邊坡雖安裝了傳統(tǒng)測斜儀，但因設(shè)備未滿足防水防潮標(biāo)準(zhǔn)，雨季多次出現(xiàn)電路故障，錯(cuò)失處置時(shí)機(jī)，最終引發(fā)中型滑坡。 

為此，相關(guān)部門明確提出邊坡監(jiān)測設(shè)備需滿足穩(wěn)定可靠、雙向通信、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等要求，并針對高風(fēng)險(xiǎn)邊坡（如臨河臨崖路段、變形病害史區(qū)域）要求監(jiān)測等級(jí)提升一級(jí)。《廣東省公路邊坡監(jiān)測技術(shù)指南》明確提出需根據(jù)地域特征升級(jí)監(jiān)測等級(jí)，而晨穹TSD1-02全柔性測斜儀憑借其高精度、全柔性設(shè)計(jì)及環(huán)境適應(yīng)性，成為滿足政策要求的代表性設(shè)備。

（一）晨穹TSD1-02全柔性測斜儀的設(shè)備技術(shù)突破  

1.1 核心參數(shù)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)  

TSD1-02采用微型化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（尺寸101mm×20mm×20mm），內(nèi)置高靈敏度MEMS傳感器，其技術(shù)亮點(diǎn)包括：  

超高測量精度：常溫下傾角誤差小于0.03°，可捕捉毫米級(jí)位移變化；  

環(huán)境適應(yīng)性：工作溫度覆蓋-40℃~+80℃，IP68防護(hù)等級(jí)滿足臺(tái)風(fēng)季防水防塵需求；  

雙模通信架構(gòu)：通過RS485接口實(shí)現(xiàn)本地高速數(shù)據(jù)傳輸，支持與衛(wèi)星通信模塊集成，解決山區(qū)網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)問題。  

該設(shè)備通過柔性線纜布設(shè)方式，可沿坡體縱深部署50個(gè)以上監(jiān)測點(diǎn)，形成三維位移場動(dòng)態(tài)模型，較傳統(tǒng)剛性測斜管成本降低40%。

1.2 政策符合性分析  

可靠性設(shè)計(jì)：模塊化結(jié)構(gòu)支持熱插拔更換，維護(hù)時(shí)間縮短至15分鐘內(nèi)；  

能源適配方案：內(nèi)置4800mAh鋰電池+10W太陽能板，陰雨天氣可持續(xù)工作30天；  

防雷抗震保障：采用陶瓷封裝電路與法拉第籠屏蔽技術(shù)，雷擊耐受電壓達(dá)10kV。

（二）全場景智能監(jiān)測系統(tǒng)適配性  

晨穹配套的“全場景智能柔性測斜監(jiān)測系統(tǒng)”采用“云-邊-端”協(xié)同模塊化架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分級(jí)管理與多平臺(tái)互通：  

1. 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化管理：統(tǒng)一傳輸協(xié)議兼容省級(jí)平臺(tái)，支持市、縣、項(xiàng)目三級(jí)數(shù)據(jù)歸集。針對廣州“市－縣－項(xiàng)目”三級(jí)管理體系，系統(tǒng)可構(gòu)建分級(jí)監(jiān)測平臺(tái)，各下級(jí)平臺(tái)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至上級(jí)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域協(xié)同防控。例如，廣州市交通可通過省級(jí)平臺(tái)實(shí)時(shí)調(diào)取全市重點(diǎn)邊坡監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌應(yīng)急資源調(diào)配。  

2. 應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制：無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下前端解算觸發(fā)聲光報(bào)警，同步推送至管理終端。系統(tǒng)內(nèi)置多級(jí)預(yù)警閾值（黃色、橙色、紅色），當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)以下響應(yīng)。 現(xiàn)場報(bào)警：監(jiān)測設(shè)備本地聲光報(bào)警，提醒周邊人員撤離。遠(yuǎn)程推送：通過短信、APP消息向業(yè)主單位、相關(guān)部門及應(yīng)急管理局發(fā)送預(yù)警信息，附帶實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與定位坐標(biāo)。 預(yù)案聯(lián)動(dòng)：對接公路養(yǎng)護(hù)應(yīng)急系統(tǒng)，自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，如封閉車道、調(diào)配搶險(xiǎn)設(shè)備等。  

該系統(tǒng)通過“感知－傳輸－決策”閉環(huán)，滿足政策對監(jiān)測等級(jí)提升的六大條件（如變形歷史、臨河風(fēng)險(xiǎn)等），尤其適用于廣州地下水發(fā)育邊坡與重要構(gòu)筑物周邊區(qū)域。

（三）應(yīng)用場景與技術(shù)創(chuàng)新

深部位移監(jiān)測：通過鉆孔埋設(shè)，沿邊坡潛在滑帶布置多個(gè)測斜儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測不同深度巖層的相對位移。

地表傾斜與支擋結(jié)構(gòu)監(jiān)測：在擋土墻、抗滑樁頂部或坡體表面安裝設(shè)備，監(jiān)測結(jié)構(gòu)物與土體的協(xié)同變形。

柔性組網(wǎng)與抗干擾能力：線纜式設(shè)計(jì)支持多節(jié)點(diǎn)串聯(lián)組網(wǎng)，減少布線復(fù)雜度；內(nèi)置抗電磁干擾模塊，可抵御公路沿線車輛荷載、電力設(shè)施等外部干擾，確保數(shù)據(jù)真實(shí)性。  

（四）政策導(dǎo)向下的監(jiān)測等級(jí)提升與實(shí)施建議  

4.1 監(jiān)測等級(jí)提升條件與廣州實(shí)踐 根據(jù)政策要求，廣州以下類型公路邊坡需提高監(jiān)測等級(jí)： 歷史變形邊坡、臨崖臨河邊坡、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域邊坡、城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)邊坡。

 4.2 實(shí)施路徑與保障措施技術(shù)升級(jí)：對現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造，優(yōu)先選用晨穹柔性測斜技術(shù)，替換老舊設(shè)備，提升數(shù)據(jù)可靠性。標(biāo)準(zhǔn)完善：結(jié)合廣州實(shí)際，推行《廣東省公路邊坡監(jiān)測技術(shù)指南》試行版，明確設(shè)備選型、安裝工藝與數(shù)據(jù)應(yīng)用規(guī)范、驗(yàn)收及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。人才培養(yǎng)：組織監(jiān)測技術(shù)培訓(xùn)，提升養(yǎng)護(hù)人員對智能設(shè)備的操作與數(shù)據(jù)分析能力，強(qiáng)化基層應(yīng)急響應(yīng)水平。

廣州特殊的地貌與氣候條件決定了公路邊坡監(jiān)測的復(fù)雜性與必要性。晨穹TSD1-02線纜式全柔性測斜儀以其高精度、強(qiáng)適應(yīng)性及智能組網(wǎng)能力，為邊坡變形監(jiān)測提供了可靠工具，而全場景智能監(jiān)測系統(tǒng)則通過數(shù)據(jù)融合與多級(jí)聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建了“感知－傳輸－分析－預(yù)警－處置”的完整閉環(huán)。未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的深度應(yīng)用，公路邊坡監(jiān)測將向“全息感知、動(dòng)態(tài)預(yù)測、精準(zhǔn)防控”方向發(fā)展，為廣州建設(shè)安全韌性交通網(wǎng)絡(luò)提供更強(qiáng)技術(shù)支撐。