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NB-IoT物联网技术解析与案例

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:视频监控在已有的山体滑坡监控方式中,视频监控也是一种解决方案。在山体滑坡潜在发生地区部署摄像头,长期监控山体滑坡发生的迹象及山体滑坡的发生。对于类似公路的地区,可以较为有效地提示路过车辆和人员山体滑坡灾害的发生。

NB-IoT物联网技术解析与案例

目前,比较常见的山体滑坡自动化监测方案主要有以下几种:

(1)全球导航卫星系统(GNSS)监测

在滑坡体及周边安装GNSS接收机,定期持续对地质灾害体所在地面监测点测量,获取各监测点位移数据,并上传至监控服务平台。监控服务平台可以根据监测数据判断该设备所部署的山体表面是否发生位移、是否有发生滑坡的威胁。这种测量方法的准确度较高,但是由于GNSS设备的成本较高,难以大量部署。同时,GNSS定位设备功耗较大,不能用电池长期保证供电需求,所以需要部署太阳电池板来提供供电,进一步增大了部署难度和维护难度。此外,这种方式的另外一个缺点是无法提供快速报警。为获取高精度的位置信息,GNSS监测一般需要先获取一定时间段的数据再进行解算,无法在临灾和灾害发生时及时上传数据以触发报警。因此,以GNSS为基础的形变测量设备难以有效地低成本监控大量山体滑坡的潜在威胁点并提供及时报警。

(2)裂缝位移监测

根据地质灾害体上表面(地面、岩崖面等)裂缝分布特点,按照裂缝分布特征以及裂缝位移方向,利用各种裂缝位移计、测缝计、激光测距仪(激光位移计)等,对地质灾害体裂缝进行位移监测。裂缝位移监测一般在裂缝两侧设置监测点,测量两点之间的相对位移,从而判断裂缝是否有增大迹象,预警山体滑坡的发生与否。这种设备的最大缺点是由于大部分暴露在地表之上,很容易被外界因素干扰,容易发生误报或损坏。此外,安装和调试都需要大量的人力工作。

(3)视频监控

在已有的山体滑坡监控方式中,视频监控也是一种解决方案。在山体滑坡潜在发生地区部署摄像头,长期监控山体滑坡发生的迹象及山体滑坡的发生。可以人为观察山体的情况,也可以通过智能化方案将采集到的视频进行图像识别,从而自动判断是否可能发生滑坡。但视频监控方案的缺点是部署不方便,且成本高。因为摄像头的运行需要较大功率,因此必须部署专门的供电线路,这就限制了此类方案可监测的范围和规模。

这些已有解决方案并未能广泛部署,其中的原因包括设备成本高、部署成本高、维护成本高、供电及数据传输问题难以解决。因此,目前地质灾害监测行业急需新技术、新方案,确保设备的部署和维护简单、低成本,同时可以更有效地覆盖大量潜在威胁地点,达到更好地防灾减灾目的。

此外,现有方案的另一个普遍短板就是报警方式效率低。已有报警方式包括:

(1)小范围声音广播(www.xing528.com)

在受威胁较大的群众集中的区域,利用广播通知居民疏散。这种方式虽然能直接有效地通知到受威胁群众,但是,由于从监控到广播没有快速的传达机制,无法在短时间内实现临灾报警。只有在威胁发生之前,作为提前预防机制进行疏散,并且声音广播的传播范围有限,远离声音广播所达区域的人员无法及时得到报警信息。

(2)小范围声光报警

部分解决方案中利用了监测与局部声光报警结合的方式。对于类似公路的地区,可以较为有效地提示路过车辆和人员山体滑坡灾害的发生。但是,此类方式的报警范围仍然有限,只有小部分人员能够收到通知。如果灾害影响范围较大,大范围内其他没有声光报警提示的区域仍然无法及时收到报警信息。

(3)短信电话通知

利用移动网络直接对周围居民通过短信及电话的方式进行通知,这样可以更加直接地通知到受灾群众。但是,由于系统短信及电话的设计方式,很难达到短时间内通知到所有受灾范围内的居民。如果是预兆期较短的紧急灾害发生,基本不可能在短时间内通过短信和电话通知到所有群众,减灾效果大打折扣。

对于地质灾害的监测,我们需要将长期的监测数据与灾害实际发生时的数据相结合,进行数据挖掘和学习,从而更好地学习灾害的数据特征,以便可以更准确、更有效地对将来可能发生的灾害进行预测。目前的解决方案由于覆盖威胁地点数量有限,无法满足收集大量数据的要求,客观上限制了对灾害预警数据更好的学习。综上所述,地质灾害预警行业亟须可以满足如下需求的新技术引入,以便从根本上改变灾害监测及灾害报警的方式。

•需要新技术支持易于维护及部署的灾害监测手段。

•需要更及时、更精准、更大覆盖范围的报警手段,有效减少人员及财产损失。

•需要长期采集地质灾害相关数据,结合大数据分析及人工智能算法,更精准地预测灾害的发生。

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