一种山体崩塌路段监测及管控方法与流程

本发明涉及地灾防治，具体涉及一种山体崩塌路段监测及管控方法。

背景技术：

1、公路是构建便捷、通畅、高效、安全的交通运输体系的重要组成部分，截至2022年底，全国公路总里程达到535万公里左右。公路的修建常常需要跨越不同地貌单元，地层岩性，会不可避免的经过地质灾害危险区，崩塌灾害是威胁公路安全的主要地质灾害之一。为保障道路过往车辆及行人安全，实施崩塌灾害监测预警与崩塌路段应急管控具有重要意义。

2、近年来，在自然资源部的推动下，我国地灾防治领域集中展开普适型监测预警仪器设备的研发攻关，研发了一系列运行可靠、精度适当、性价比高、经济实用的监测预警仪器，推动地质灾害监测预警体系由“人防”为主、“技防”为辅向“人防+技防”并重转变。崩塌灾害由于其具有突发性、多发性、单体危险性高的特点，从而成为地质灾害中最难精准预测的灾害。目前，崩塌监测主要通过在危岩体上布设倾角计、加速度计等设备进行监测，该类点对点的监测方法可实现单一危岩体的精准监测，但对于危岩体较多且反复成灾的崩塌区该方法由于成本过高并不适用。因此，在监测设备布置方面，崩塌监测既要满足较好的监测效果，同时需要考虑监测成本，如何利用较少的设备监测全部危险源，且宜重复利用，促使崩塌监测需要从点对点监测模式到点面结合的监测模式转变。

3、在崩塌数据获取方面，公路崩塌监测采用倾角计、振动仪、加速度计等监测设备，管理人员通过相关监测数据仅能对崩塌灾害发生与否进行判别，无法准确获取崩塌方量、现场通行能力等信息。导致在实施应急处置过程中无法及时、准确地配置应急处置装备，进而延误公路抢通时间，因此，崩塌监测信息获取需要从定性判别到定量情况掌握。

4、在崩塌路段应急管控方面，现场管控措施的实施主要是发布预警信息或崩塌灾害发生后，相关管理人员抵达现场后进行人员疏散、限制通行等措施。类似管控措施不仅自动化水平较低，且崩塌监测预警与公路应急管控工作相分离，导致应急管控措施的实施普遍具有滞后性，而灾害预警与实施管控“缝隙”期间内车辆或人员的不正当通行，极易造成地质灾害事故甚至二次伤害。因此，实现崩塌路段应急管控的自动化，推进崩塌路段监测、管控的一体化建设，能有效提升崩塌路段防灾减灾能力。

5、综上所述，如何合理选择、布设监测仪器，准确的获取崩塌灾害发生信息以及崩塌灾害对公路的影响情况，并科学、高效实施公路应急管控措施，成为各地交管部门亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术的不足，目的在于提供一种山体崩塌路段监测及管控方法，用于合理选择、布设监测仪器，准确的获取崩塌灾害发生信息以及崩塌灾害对公路的影响情况，并科学、高效实施公路应急管控措施。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种山体崩塌路段监测及管控方法，包括以下步骤：

4、s1：根据崩塌灾害特征，确定崩塌监测设备以及公路应急管控设备的类型和安装位置，并在崩塌危险区范围处设置崩塌监测设备，在崩塌危险区范围两侧的公路设置公路应急管控设备；

5、s2：通过远程控制端实时获取崩塌监测设备和公路应急管控设备的监测信息，并设定崩塌监测设备的监测预警阈值；

6、s3：当达到监测预警阈值时，所述崩塌监测设备向远程控制端发送灾害预警通知信息，根据所述灾害预警通知信息，所述远程控制端控制公路应急管控设备提示预警信息，并实施公路预警应急管控；

7、s4：崩塌路段完成应急管控后，应急处置人员抵达现场即刻开展应急处置工作；

8、s5：待应急处置完毕满足通行条件后，解除道路应急管控。

9、相对于现有技术中，在崩塌数据获取方面，无法准确获取崩塌方量、现场通行能力等信息导致在实施应急处置过程中无法及时、准确地配置应急处置装备，进而延误公路抢通时间；在崩塌路段应急管控方面，类似管控措施不仅自动化水平较低，且崩塌监测预警与公路应急管控工作相分离，导致应急管控措施的实施普遍具有滞后性，而灾害预警与实施管控“缝隙”期间内车辆或人员的不正当通行，极易造成地质灾害事故甚至二次伤害等问题，本发明提供了一种山体崩塌路段监测及管控方法，可实现崩塌路段监测、管控自动一体化，监测设备与管控设备通过lora网络连接，当公路崩塌灾害监测设备触发预警，现场应急管控设备自动启动，应急管控前期无需人为参与，从而提高公路管控工作的自动化水平。具体方案中，包括以下步骤：1、首先需布置设备；在布置设备时，根据崩塌灾害特征，确定崩塌监测设备以及公路应急管控设备的类型和安装位置，并在崩塌危险区范围处设置崩塌监测设备，在崩塌危险区范围两侧的公路设置公路应急管控设备。2、布置完毕后，通过远程控制端实现监测设备的数据采集与传输；即通过监测模块获取检测数据，将监测数据传输至指定的崩塌路段监测管控系统中。3、在布置完毕后，还需要根据预警自动化管控与预警通知；即通过设定各类监测设备预警阈值，当监测设备达到预警阈值后，通过lora无线网络自动控制红绿灯、显示屏、预警广播提示预警信息，实施预警应急管控。同时，将预警数据传输至崩塌路段监测管控系统并向指定人员发送灾害预警通知信息。4、在上述步骤中，还需要根据崩塌预警信息进行复核，并核实管控条件；故在管理人员接收到预警信息后，还需查询视频监控和监测数据观察崩塌危险区现场环境信息，及时掌握现场情况；根据复核结果调整应急管控措施，如果通行条件满足则取消管控，调整红绿灯、显示屏、预警广播为通行状态；如果通行条件不满足则实施进一步管控措施；另外，通过公路应急管控设施外侧的监控视频观察管控点周围现场环境情况，符合实施道闸管控条件后，即刻远程控制公路道闸关闭，完成公路应急管控，限制车辆、人员通行。5、应急处理：崩塌路段完成应急管控后，应急处置人员抵达现场即刻开展应急处置工作。6、管控解除：待应急处置完毕满足通行条件后，解除道路应急管控。

10、更进一步的方案，当崩塌灾害特征为单体崩塌时，所述崩塌监测设备包括布设于崩塌体上的崩塌监测传感器；用于实现点对点的监测，其中崩塌监测设备包括倾角计、振动传感器和加速度传感器。

11、更进一步的方案，当崩塌灾害特征为区域崩塌时，所述崩塌监测设备包括布设于崩塌滚落路径上的监测网，以及布设于监测网上的崩塌监测传感器；其中,区域崩塌为危岩体较多的崩塌区，将崩塌监测设备安置于崩塌滚落路径设置的监测网上，通过少量设备监测整块崩塌区域，实现以点控面的监测效果,监测网可选择已有治理工程被动网或新设柔性钢丝网。

12、更进一步的方案，所述崩塌监测设备还包括布设于崩塌危险区范围之外的雨量收集模块和第一视频监测模块，所述雨量收集模块布设于空旷地带；所述第一视频监测模块用于监测所述崩塌危险区范围全貌；所述第一视频监测模块处还设有补光设备；其中，第一视频监测模块应选用不低于16倍变焦的高清摄像球机，为保证夜间观察能力，同步配置补光设备。

13、更进一步的方案，所述公路应急管控设备包括布设于公路处的第二视频监测模块、红绿灯、预警广播和显示屏，所述第二视频监测模块用于监测公路管控起点到终点之间的环境信息；所述红绿灯、预警广播和显示屏均用于提示通行信息；所述公路应急管控设备还包括布设于公路处的道闸，所述道闸用于实现所述公路的通断。其中，红绿灯、显示屏、道闸、预警广播应集中设置于崩塌危险区外公路通视较好的直线路段，保证驾驶员获取管控信号后具有一定的刹停距离；第二视频监测模块安装于管控设备外侧一定距离，用于观察管控起、终点附近环境信息；其中道闸类强制管控措施由于对现场环境条件要求较高暂不启用。

14、更进一步的方案，所述步骤s3还包括以下步骤：

15、将所述预警阈值从低到高依次划分为蓝色、红色二级预警；

16、当监测数据达到蓝色预警，通过lora无线网络控制红绿灯显示黄色，显示屏以及无线预警广播提示观察通行信息；

17、当监测数据达到红色预警，通过lora无线网络控制红绿灯显示红色，显示屏以及无线预警广播提示禁止通行。

18、更进一步的方案，所述步骤s3还包括以下步骤：

19、当管理人员接收到灾害预警通知信息时，需查询所述崩塌监测设备和公路应急管控设备的现场环境监测信息，根据现场实际情况进行复核；复核完成后，根据复核结果调整公路预警应急管控措施。

20、更进一步的方案，所述公路预警应急管控措施包括：

21、当现场环境监测信息满足通行条件时，控制调整所述红绿灯、预警广播和显示屏为通行状态；

22、当现场环境监测信息满足道闸管控条件时，即刻远程控制公路道闸关闭，完成公路应急管控，限制车辆、人员通行。

23、更进一步的方案，所述步骤s3还包括以下步骤：

24、当现场环境监测信息满足道闸管控条件时，需通过第二视频监测模块监测所述红绿灯、预警广播和显示屏是否正常运行，并核实是否有车辆及行人位于危险管控区内，若有，则通过预警广播通知相关车辆及人员退出管控区，在确保所述道闸关闭期间不影响现场车辆人员安全的情况下，通过远程控制关闭所述道闸。

25、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

26、1.本发明提供的一种山体崩塌路段监测及管控方法，可实现崩塌路段监测、管控自动一体化，监测设备与管控设备通过lora网络连接，当公路崩塌灾害监测设备触发预警，现场应急管控设备自动启动，应急管控前期无需人为参与，提高公路管控工作的自动化水平。

27、2.本发明提供的一种山体崩塌路段监测及管控方法，提供了多层次公路管控方法，预警等级与应急管控等级一一对应，预警信息发布时，根据预警等级红绿灯、显示屏、预警广播提示不同警示信息进行管控；预警信息核实后，结合崩塌路段和公路管控点现场情况，可增加道闸等强制管控措施。

28、3.本发明提供的一种山体崩塌路段监测及管控方法，提供；远程指挥功能，通过监控设备掌握现场情况，当出现危险情况可远程指挥人员撤离。

29、4.本发明提供的一种山体崩塌路段监测及管控方法，通过在崩塌路段附近合理布设自动化监测设备与视频监控设备，当崩塌灾害发生后，便于管理人员快速、准确的掌握崩塌路段现场信息，及时采取措施并合理配置应急处置设备，极大缩短崩塌灾害发生后应急响应时间。