Система мониторинга оползней и раннего предупреждения о геологических опасностях

Оползни, селевые потоки и обрушения склонов, вызванные дождями, могут развиваться быстро, особенно в горных районах, речных долинах, транспортных коридорах, зонах добычи полезных ископаемых и на строительных площадках.

Установка одного датчика осадков или одного датчика смещения недостаточна для создания надежной системы оповещения. Эффективной системы оповещения недостаточно. система мониторинга оползней Необходимо обеспечить непрерывное взаимодействие между полевыми датчиками, передачей данных, облачным анализом, выпуском предупреждений и реагированием на чрезвычайные ситуации.

Таким образом, комплексная система мониторинга геологических опасностей и раннего предупреждения должна отвечать на пять практических вопросов:

Что происходит на этом объекте?
Наблюдаются ли аномальные колебания количества осадков, деформации грунта или движения обломков?
Возможна ли передача данных во время экстремальных погодных условий?
Может ли предупреждающая информация дойти до людей, находящихся в группе риска?
Предусмотрены ли четкие ответные меры после вынесения предупреждения?

В этой статье объясняется, как система мониторинга геологических опасностей на основе Интернета вещей может объединять дождемеры, GNSS-приемники, датчики наклона склонов, устройства обнаружения селевых потоков, видеонаблюдение, многоканальную связь, облачные платформы и локальные сигналы тревоги для создания замкнутой системы раннего предупреждения.

Что такое система мониторинга оползней?

Система мониторинга оползней представляет собой интегрированную сеть, предназначенную для наблюдения за условиями окружающей среды и движением грунта в потенциально опасных геологических районах.

В зависимости от проекта система может отслеживать:

Осадки в режиме реального времени
Накопленное количество осадков
интенсивность осадков
Смещение поверхности
Горизонтальное и вертикальное движение
Скорость деформации
Наклон склона
Вибрация земли
Внешнее воздействие
Поверхностные трещины
Изменения уровня селевых потоков или ила
Обрывы проводов в руслах селевых потоков
Фотографии и видео с места событий.
Состояние оборудования и связи

Система собирает данные с помощью полевых датчиков, передает их по проводным или беспроводным сетям связи, анализирует на платформе IoT и активирует удаленные или локальные устройства оповещения при выполнении заданных условий.

Для получения комплексного решения для полевых работ изучите следующие варианты: Система мониторинга склонов JW-IoT, которая объединяет функции деформации, осадков, геологических условий, связи, видеонаблюдения и раннего предупреждения.

Почему для системы предупреждения о геологических опасностях необходима комплексная система?

Анализ последствий внезапных наводнений, селевых потоков и оползней неоднократно показывает, что одной лишь установки датчиков недостаточно для эффективного снижения риска.

Типичные уязвимости могут возникать на нескольких этапах.

Мониторинг слепых зон

Станция мониторинга может быть подключена к сети, но при этом не зафиксировать самое важное событие.

Это может произойти в следующих случаях:

Датчики установлены слишком далеко от источника опасности.
Метеостанции для измерения количества осадков не расположены выше по течению.
Плотность станций недостаточна.
Оборудование устарело или плохо обслуживается.
Кратковременные экстремальные осадки не регистрируются.
Отслеживается только один параметр опасности.
Выбранный датчик не подходит для условий сильного ветра или интенсивных дождей.

Таким образом, цель должна сместиться от высокой скорости подключения устройств к сети к высокой точности данных.

Сбои в связи во время экстремальных погодных условий

Общедоступные сети сотовой связи могут стать нестабильными во время сильных штормов, отключений электроэнергии или повреждения инфраструктуры.

Для отдаленных горных районов мониторинг геологических опасностей может потребовать сочетания следующих мер:

сотовая связь 4G
LoRaWAN или локальная беспроводная сеть
Спутниковая связь
Проводные соединения RS485
Локальное хранилище данных
Автоматическая повторная передача после восстановления сети

JW-IoT предоставляет коммуникационные устройства Поддержка подключения к сетям LoRaWAN, 4G, Ethernet, RS485, MQTT и шлюзам для проектов удаленного мониторинга.

Предупреждающая информация не доходит до всех, кто находится в группе риска.

Уведомления от платформы или SMS-сообщения не всегда достаточно.

Предупреждения могут доходить только до руководителей проектов или местных чиновников, в то время как жители, туристы, рабочие и временный строительный персонал остаются в неведении об опасности. Покрытие мобильной связи также может быть ограничено, а звуковое сопровождение уличных трансляций может не достигать каждого дома.

Это часто описывается как Проблема раннего предупреждения на последнем этапе пути.

Более полная стратегия оповещения может включать в себя:

Уведомления платформы
SMS-уведомления или оповещения на мобильный телефон
Локальные звуковые и световые сигналы тревоги
Уличные мощные сигнальные устройства
Устройства оповещения для использования внутри помещений или дома
Экстренное вещание
Светодиодные предупреждающие индикаторы
Ручное подтверждение и последующие звонки
Местные процедуры патрулирования и эвакуации

Система предупреждения и реагирования разобщена.

Технически корректное предупреждение имеет ограниченную ценность, если затронутая организация не предпринимает никаких действий.

В алгоритме обработки предупреждений должны быть четко определены следующие моменты:

Кто получит оповещение?
Кто подтвердит оповещение?
Кто проводит осмотр на месте?
Кто решает, необходима ли эвакуация?
Какие населенные пункты, работники или посетители должны переместиться?
Куда им следует эвакуироваться
Как подтверждается и регистрируется ответ

Система должна поддерживать как отправку предупреждений, так и подтверждение ответа, а не рассматривать передачу оповещения как завершение процесса.

Базовая архитектура системы мониторинга геологических опасностей

Практическая система раннего предупреждения о геологических опасностях может быть разделена на пять взаимосвязанных уровней.

1. Слой полевого датчика

Слой полевых датчиков измеряет физические условия, связанные с потенциальной опасностью.

К типичным устройствам относятся:

Дождемеры с опрокидывающимся ведром
Пьезоэлектрические дождемеры
Ветроустойчивые дождемеры
Станции мониторинга деформаций GNSS
Датчики наклона и уклона
Датчики контроля трещин
Датчики обрыва проволоки при обрушении примесей
Радарные датчики уровня грязи
Оборудование для видеонаблюдения
Датчики почвы и гидрологические датчики

2. Уровень сбора данных на границе сети

Терминал или шлюз мониторинга IoT собирает показания датчиков и выполняет первоначальную обработку.

В зависимости от конструкции терминал может предоставлять следующие возможности:

Опрос датчиков
Синхронизация временных меток
Сравнение пороговых значений
Локальное хранилище данных
мониторинг состояния устройства
Работа в режиме низкого энергопотребления
управление солнечной энергией
Выход локальной сигнализации
Преобразование протокола
Удалённая конфигурация

3. Коммуникационный уровень

Коммуникационный уровень передает данные мониторинга с места происшествия на облачную платформу.

Возможные способы коммуникации включают:

4G LTE
LoRaWAN
Локальные самоорганизующиеся беспроводные сети
BeiDou или другая спутниковая телеметрия
ЭН
RS485 Modbus
Интеграция API MQTT или HTTP

Многоканальная связь особенно ценна в отдаленных регионах, где нельзя гарантировать постоянную доступность какой-либо одной сети при любых условиях.

4. Уровень анализа и управления облачными ресурсами

Облачная платформа централизует данные из множества точек мониторинга и предоставляет следующие возможности:

Управление метаданными
Визуализация данных в реальном времени
Хранение исторических данных
Статистический анализ
Обмен данными
Извлечение данных
Анализ тенденций
Управление правилами предупреждений
Многосайтовое картирование
Управление пользователями и правами доступа
Безопасность данных
обмен данными на основе API

Платформа не должна анализировать один параметр изолированно. По возможности следует оценивать совместно количество осадков, смещение, скорость деформации, состояние оборудования и визуальные данные.

5. Уровень оповещения и реагирования на чрезвычайные ситуации

При обнаружении нештатных ситуаций предупреждения могут передаваться как по удаленным, так и по локальным каналам.

В состав ответного слоя могут входить:

Оповещения веб-платформы
Мобильные оповещения
SMS-сообщения
Уведомления по электронной почте
Сигнализация, подключенная к облаку
Наружные звуковые и световые сигнализации
Внутренние терминалы оповещения
Системы экстренного оповещения
Светодиодные дисплеи
Помощь дежурного офицера
Ручное подтверждение вызова
Патрулирование территории и эвакуация.

Полный поток данных можно кратко описать следующим образом:

Датчики → Терминал мониторинга → Сеть 4G / LoRaWAN / Спутниковая сеть → Облачная платформа → Многоуровневое оповещение → Локальное реагирование и эвакуация

Мониторинг осадков для предупреждения оползней и селевых потоков

Осадки являются одним из важнейших факторов, провоцирующих многие оползни, внезапные наводнения и селевые потоки.

Сеть мониторинга осадков должна измерять не только суточные объемы осадков. Она должна фиксировать:

Осадки в режиме реального времени
Интенсивность кратковременных осадков
Накопленное количество осадков
Продолжительность непрерывных осадков
Быстрые изменения интенсивности осадков
Дожди, выпадающие выше по течению, прежде чем вода или мусор достигнут охраняемой территории.

JW-IoT предлагает различные типы дождемеры для проектов в области гидрологии, предупреждения о наводнениях, мониторинга погоды и геологических опасностей.

Дождемеры с опрокидывающимся ведром

Дождемеры с опрокидывающимся ведром широко используются, поскольку обеспечивают относительно высокую точность при доступной стоимости проекта.

Они подходят для многих автоматизированных сетей мониторинга, но полевая калибровка и техническое обслуживание остаются важными. При сильном ветре и проливных дождях традиционные конструкции могут давать погрешности измерений, если не обеспечены надлежащие меры по сбору, дренажу и устойчивости резервуара.

В проекте, требующем использования обычного датчика осадков, можно рассмотреть следующие варианты: Дождемер с опрокидывающимся ведром для мониторинга погоды.

Пьезоэлектрические дождемеры

Пьезоэлектрический дождемер рассчитывает количество осадков, определяя характеристики удара дождевых капель.

Сенсорная структура консольного типа с массивом датчиков позволяет оценивать количество осадков, анализируя такие факторы, как диаметр капель и место их падения. Конструкция на основе пьезоэлектрической пленки также позволяет снизить энергопотребление и ограничить воздействие старения и загрязнения окружающей среды.

Благодаря отсутствию опрокидывающегося контейнера, данная конструкция позволяет создавать менее трудоемкие в обслуживании решения для соответствующих приложений.

Ветроустойчивые дождемеры

Сильный ветер может повлиять на количество осадков, зафиксированных измерительным прибором.

Ветроустойчивая конструкция может включать в себя крутой угол сбора воды, отводные каналы, антивибрационные сооружения и улучшенную геометрию дренажной системы для уменьшения разбрызгивания и потерь, связанных с ветром.

В документе PPT описывается ветроустойчивая конструкция с большим углом наклона в 65 градусов, антивибрационным демпфированием и комбинацией каналов для опрокидывания и отвода воды. Указывается точность не более ±2% при слабом, среднем и сильном количестве осадков от 0 до 10 мм/мин, а также погрешность повторяемости измерений не более ±1%.

Поэтому при выборе датчиков следует учитывать не только номинальную точность, но и интенсивность осадков, воздействие ветра, условия технического обслуживания и характеристики окружающей среды в месте установки.

Мониторинг деформаций с помощью GNSS для раннего предупреждения оползней

Станции мониторинга GNSS могут обнаруживать постепенное или ускоряющееся движение поверхности на склонах, подверженных оползням.

Система на основе GNSS может отслеживать:

Горизонтальное смещение
Вертикальное смещение
Накопленное смещение
Направление движения
Скорость деформации
Изменения скорости движения
Относительное перемещение между несколькими точками мониторинга

Наиболее важным показателем не всегда является только общее смещение. Быстрое увеличение скорости деформации может указывать на то, что склон вступает в более опасную стадию.

Адаптивный мониторинг GNSS

Описанный в презентации GNSS-приемник включает в себя высокоточный MEMS-датчик для регистрации наклона станции, вибрации и внешних воздействий.

В зависимости от обнаруженного состояния устройство может автоматически переключаться между тремя режимами работы:

Статический сон
Динамический расчет
Расчет постобработки

Этот адаптивный подход помогает снизить энергопотребление, сохраняя при этом возможность регистрации характеристик деформации контролируемого объекта.

Станции GNSS особенно ценны при совместном использовании с системами мониторинга осадков, датчиками уклона склонов, системами контроля трещин и локальными предупреждающими устройствами.

Датчики наклона склона и мониторинг деформации с помощью микроэлектромеханических систем (MEMS)

Датчик наклона и уклона — это интегрированный IoT-датчик, используемый для мониторинга факторов, связанных с деформацией поверхности.

В зависимости от конфигурации, он может измерять:

Трехосевой наклон
Совокупный наклон
Азимут
Трехосевое ускорение
Вибрация
Внешнее воздействие

В презентации PPT датчик наклона описывается как высокоинтегрированное маломощное устройство, способное работать с интеллектуальными шлюзами, системами измерения деформаций GNSS, системами оповещения и платформой IoT.

Вместе эти компоненты образуют автономную систему с замкнутым контуром управления, способную:

Автоматический мониторинг
Локальный сбор данных
Автоматизированный анализ
Идентификация порогового значения
Дистанционное предупреждение
Сигнализация на месте

Устройства такого типа могут быть установлены на склонах, подпорных сооружениях, в зонах трещин, дорожных выемках, откосах шахт и других местах, где изменения ориентации поверхности могут указывать на нестабильность.

Мониторинг обрыва проволоки при селевых потоках

Датчик обрыва проволоки для обнаружения селевых потоков представляет собой простой и прямой способ обнаружения прохождения разрушительного материала через русло реки.

Поперёк селевого канала проложена стальная проволока. При возникновении селевого потока движущийся материал обрывает проволоку и изменяет выходной сигнал датчика, что приводит к срабатыванию сигнализации.

В PPT указаны следующие параметры для описываемого устройства:

Материал основного корпуса: алюминиевый сплав
Прочность на растяжение: не менее 200 Н
Степень защиты: IP67
Выходной интерфейс: сигнал переключения

Датчики обрыва проволоки могут быть установлены вблизи водозадерживающих плотин или в неочищенных каналах.

Их главное преимущество — подтверждение события. Однако их обычно не следует использовать в качестве единственного метода мониторинга, поскольку предупреждение может быть сгенерировано только после того, как селевой поток достигнет места установки.

Для более полной защиты мониторинг обрывов проводов следует сочетать с расположенными выше по течению станциями измерения количества осадков, датчиками уровня грязи, камерами, коммуникационными терминалами и устройствами оповещения, расположенными ниже по течению.

Видеонаблюдение и визуальная проверка

Данные с датчиков показывают, что ситуация меняется, а видео помогает операторам понять, что физически происходит на объекте.

Интеллектуальное видеооборудование может поддерживать:

Визуальный осмотр в режиме реального времени
Наблюдение за трещинами и состоянием поверхности.
Проверка движения мусора или воды.
Мониторинг дорог и эвакуационных маршрутов.
Подтверждение состояния оборудования
Итоги мероприятия

Для удаленных объектов запуск или выборка видеосигнала должны осуществляться интеллектуальным образом, чтобы сбалансировать ситуационную осведомленность с энергопотреблением и пропускной способностью канала связи.

Многоэлементная станция мониторинга может также включать в себя метеорологические датчики, мониторинг осадков, панорамное видео высокой четкости, солнечную энергию, светодиодный дисплей для отображения данных и многоканальную связь 4G плюс спутниковую связь.

Локальные беспроводные сети и спутниковая телеметрия

Горные участки, представляющие опасность, часто имеют труднопроходимую местность и ненадежное покрытие сотовой связи.

Двумя важными альтернативами являются локальные беспроводные сети и спутниковая телеметрия.

Локальные самоорганизующиеся сети

Локальная беспроводная сеть позволяет объединить несколько датчиков и устройств оповещения в пределах контролируемой зоны.

Это может помочь установить связь:

пункты мониторинга осадков
Станции GNSS
Датчики наклона
Датчики селевого потока
Локальные сигналы тревоги
Шлюзы
Бытовые сигнальные устройства

Локальная сеть позволяет осуществлять связь между системами оповещения на месте даже в случае недоступности внешней общедоступной сети.

Спутниковая связь

Спутниковая телеметрия может служить резервным или основным каналом передачи данных для удаленных участков с геологическими опасностями.

Это особенно актуально в следующих случаях:

Сотовая связь отсутствует.
Экстремальные погодные условия могут повредить наземные сети.
Пункты мониторинга расположены в обширных горных районах.
Предупреждающая информация должна надежно поступать на центральную платформу.
Необходима избыточность коммуникаций.

Выбор между сетями 4G, LoRaWAN, спутниковой связью и проводными соединениями должен основываться на рельефе местности, плотности станций, доступности электроэнергии, объеме данных, зоне покрытия и требованиях к реагированию на чрезвычайные ситуации.

Как должны работать правила многоуровневого предупреждения

В платформе для оценки геологических опасностей можно использовать многоуровневые пороговые значения вместо одной точки оповещения.

Типичная структура предупреждения может включать в себя:

Синее предупреждение: первоначальное аномальное изменение
Жёлтое предупреждение: дальнейшее развитие или превышение порогового значения.
Оранжевое предупреждение: значительное ускорение или комбинированный риск.
Красное предупреждение: высокий риск, требующий немедленных действий.

Уровни предупреждения могут основываться на следующих факторах:

Суммарное количество осадков
Интенсивность кратковременных осадков
Накопленное смещение
Скорость деформации
Внезапные изменения наклона
статус обрыва провода
Пороговое значение уровня грязи
Множественные параметры, встречающиеся одновременно.
Результаты ручной проверки

Пороговые значения должны быть настроены для конкретного участка. Геологические условия, исторические движения грунта, структура склонов, характер выпадения осадков и местоположение людей или инфраструктуры, находящихся под угрозой, — все это влияет на то, как должны устанавливаться правила оповещения.

Реальный случай предупреждения о оползне: мониторинг позволил осуществить раннюю эвакуацию.

В апреле 2021 года на месте оползня в деревне Цзяньсин, уезде Синьпин, городе Юйси, был установлен объект мониторинга.

В состав развернутого оборудования входили:

Одна станция мониторинга осадков
Семь станций мониторинга GNSS
Одна звуковая и световая сигнализация

В ходе мониторинга в августе 2023 года станция GNSS01, регистрирующая перемещения поверхности, зафиксировала непрерывное увеличение горизонтального смещения и скорости деформации.

Зарегистрированное суммарное смещение достигло 991,8 мм, при этом скорость горизонтальной деформации достигла 782,1 мм в сутки.

Система последовательно активировала желтые, оранжевые и красные предупреждения. Была активирована локальная система оповещения, и платформа отправила сообщения техническому персоналу и сотрудникам по предотвращению стихийных бедствий.

Группа мониторинга увеличила частоту полевых инспекций. В ходе инспекции были обнаружены явные признаки смещения склона:

Множественные трещины в передней, средней и задней частях склона.
Максимальная длина трещины составляет приблизительно 16 метров.
Максимальная ширина трещины составляет приблизительно 30 сантиметров.
Видимая глубина трещины составляет приблизительно 40 сантиметров.
Максимальная высота обрыва составляет приблизительно 40 сантиметров в сильно деформированной передней части.

Две семьи, проживавшие в непосредственно угрожаемой зоне и насчитывавшие по пять человек, были своевременно эвакуированы. Жертв не было.

Этот случай демонстрирует, что успешное предупреждение о оползнях зависит не только от обнаружения смещения. Эффективная цепочка включает в себя:

Непрерывный мониторинг GNSS
Обнаружение ускоряющейся деформации
Предупреждения многоуровневой платформы
Немедленная местная трансляция
Уведомление ответственного лица
Подтверждение дежурной бригадой.
Усиленный полевой контроль
Выявление видимых трещин
Эвакуация жителей, которым угрожает опасность.

Система работала, потому что мониторинг, предупреждение, подтверждение и принятие мер образовывали замкнутый цикл.

Как разработать проект мониторинга геологических опасностей

Для каждого объекта требуется специфическая схема мониторинга. Практический процесс планирования может включать следующие этапы.

Шаг 1: Определение механизма возникновения опасности

Определите, связан ли основной риск со следующим:

Оползень, вызванный проливными дождями
Селевой поток
Рокфолл
Деформация поверхности
Глубокое движение по склону
Перекрытие реки
Строительные работы вызывают помехи
Горнодобывающая деятельность
Изменение уровня воды в водохранилище

Шаг 2: Выявление объектов, представляющих угрозу.

Составьте карту людей и активов, подверженных опасности, например:

Деревни
Отдельные домохозяйства
Школы
Туристические зоны
Строительные лагеря
Шахты
Автомагистрали
Железные дороги
Мосты
Трубопроводы
Водохранилища
Линии электропередачи

Шаг 3: Выберите параметры мониторинга

Выбирайте датчики в зависимости от механизма возникновения опасности, а не только исходя из наличия товара на складе.

Например:

Изменение уклона под воздействием осадков: дождемер, GNSS, анализ наклона и зондирование почвы или гидрологические параметры.
Селевой овраг: осадки выше по течению, датчик обрыва провода, радарный датчик уровня грязи и камера.
Уклон дороги: GNSS, датчик трещин, датчик наклона, дождемер, видеонаблюдение и локальная сигнализация.
Удаленный горный участок: маломощные датчики, солнечная энергия, 4G плюс резервное спутниковое соединение.
Населенный пункт: уведомления платформы, наружная сигнализация и бытовые предупреждающие устройства.

Шаг 4: Устранение «слепых зон» мониторинга

Пункты мониторинга должны охватывать:

Зоны возникновения опасности
зоны выпадения осадков выше по течению
Активные трещины
Зоны движения поверхности склонов
Возможные каналы для селевых потоков
Подпорные сооружения
Населенные пункты, расположенные ниже по течению
Эвакуационные дороги
позиции ретрансляции связи

Шаг 5: Проектирование и коммуникация: Избыточность

Не следует предполагать, что общедоступная сотовая сеть всегда будет оставаться доступной.

Оценивать:

Качество сотового сигнала
Местное беспроводное покрытие
Спутниковое резервное копирование
Автономное хранилище
Локальная связь с системой оповещения
Автономная солнечная энергетика
мониторинг состояния оборудования

Шаг 6: Определение ответственных за предупреждение

В алгоритме действий в чрезвычайных ситуациях следует указать:

Получатели предупреждений
Ответственные лица, принимающие решения
Дежурный персонал
Полевые инспекторы
Контакты сообщества
Координаторы эвакуации
Требования к подтверждению
процедуры эскалации

Шаг 7: Проверка всей цепочки предупреждений

Проведение приемочных испытаний проекта не должно прекращаться после подтверждения того, что данные отображаются на облачной панели мониторинга.

Тест должен подтвердить:

Реакция датчика
Точность данных
Связь через шлюз
Автономное хранилище
Восстановление сети
Пороговое активирование
Уведомление платформы
Срабатывание локальной сигнализации
Уровень слышимости в эфире
Уведомление домохозяйства
Подтверждение пользователя
Схема работы с контактными лицами в экстренных случаях

Распространенные ошибки в проектах по мониторингу оползней

Полагаясь на один датчик

Риск оползней обычно зависит от множества факторов. Один только дождемер не может подтвердить движение склона, а один только датчик смещения может не объяснить условия, которые могут его вызвать.

Проведение измерений только в опасном месте.

Мониторинг осадков и источников опасности в верховьях рек может обеспечить больше времени для предупреждения, чем датчики, установленные только вблизи населенного пункта.

Сосредоточение внимания только на показателе онлайн-доступа устройства.

Устройство, работающее в режиме онлайн, всё ещё может выдавать неточные или нерепрезентативные данные. Калибровка, размещение и соответствие условиям окружающей среды остаются крайне важными.

Зависит только от SMS

SMS-сообщения могут быть задержаны, проигнорированы или доставлены только ограниченному кругу лиц. Также могут потребоваться локальные методы оповещения с помощью звука, света, радиовещания и оповещения домохозяйств.

Игнорирование временных популяций

Туристы, трудовые мигранты, строительные бригады и приезжие могут не быть включены в местные списки контактов, но при этом подвергаться высокому риску заражения.

Неспособность определить действия по эвакуации

Предупреждения должны содержать четкие инструкции. Расплывчатое уведомление о риске менее эффективно, чем четко определенное сообщение с указанием маршрута эвакуации и ответственного координатора.

Использование единого канала связи

Экстремальные погодные условия — это как раз те моменты, когда сотовая связь и электроснабжение могут выйти из строя. При проектировании системы следует учитывать резервирование связи и электропитания.

Применение систем мониторинга геологических опасностей

Система раннего предупреждения о оползнях и геологических опасностях может использоваться для:

Деревни, подверженные оползням
Селевые овраги
Горные дороги
Железнодорожные пути и подъездные пути к мостам
карьеры
Подземные входы в шахты
Строительные лагеря
гидроэнергетические проекты
Склоны водохранилища
Опоры плотины
Коридоры линий электропередачи
Нефте- и газопроводы
Туристические зоны
Горные школы
Муниципальные сети геологических опасностей

JW-IoT Решения для мониторинга промышленного интернета вещей Включает в себя мониторинг склонов и обеспечение структурной безопасности в удаленных и суровых полевых условиях.

Разработка комплексного решения для реагирования на геологические опасности на основе датчиков.

Эффективность проекта раннего предупреждения оползней не следует оценивать только по количеству установленных датчиков.

Для успешной работы системы необходимо обеспечить связь между:

Точное полевое зондирование
Надежный источник питания
Избыточная коммуникация
Анализ на основе облачных технологий
Правила многоуровневого предупреждения
Местные тревожные устройства
Ответственный персонал
Полевая проверка
Действия по эвакуации

Главная задача состоит не просто в сборе данных. Она заключается в преобразовании изменений в количестве осадков, смещениях, наклонах и движении обломков в понятное предупреждение и своевременные защитные действия.

JW-IoT поддерживает интеграцию на уровне проектов для приложений, связанных с геологическими опасностями, безопасностью склонов, гидрологией и дистанционным мониторингом окружающей среды. Решения могут включать полевые датчики, терминалы данных IoT, шлюзы LoRaWAN или 4G, интеграцию с облачными платформами, локальные звуковые и световые сигнализации и подключение через API.

Свяжитесь с JW-IoT для обсуждения параметров мониторинга, условий на объекте, требований к связи и алгоритма раннего предупреждения.

Часто задаваемые вопросы

Какие датчики используются в системе мониторинга оползней?

К числу распространенных устройств относятся дождемеры, станции измерения смещения GNSS, датчики наклона, датчики трещин, почвенные и гидрологические датчики, радиолокационные датчики уровня грязи, датчики обрыва проволоки при селевых потоках и видеокамеры.

Зачем отслеживают количество осадков для предупреждения о оползнях?

Сильные и кратковременные интенсивные дожди могут вызвать насыщение почвы влагой, поверхностный сток, эрозию, деформацию склонов, внезапные наводнения и селевые потоки. Мониторинг осадков в верховьях рек также может обеспечить дополнительное время для предупреждения.

Может ли система GNSS обнаружить оползень до его полного разрушения?

Системы GNSS позволяют обнаруживать смещения поверхности и изменения скорости деформации. Они особенно полезны, когда движение становится непрерывным или начинает ускоряться. Данные GNSS следует сочетать с данными об осадках, полевыми исследованиями и другими измерениями деформации.

Что такое датчик обрыва проволоки при попадании селевых потоков?

Датчик обрыва проволоки использует стальную проволоку, установленную поперек русла селевого потока. Когда движущиеся обломки обрывают проволоку, датчик изменяет свой выходной сигнал и включает сигнал тревоги.

Как осуществляется передача данных из удаленных горных районов?

В зависимости от условий на объекте, системы могут использовать 4G LTE, LoRaWAN, локальные самоорганизующиеся беспроводные сети, спутниковую телеметрию, RS485 или комбинацию нескольких каналов.

Что происходит, когда сотовая сеть выходит из строя?

Надежная система может хранить данные локально, использовать спутниковое или локальное беспроводное резервное копирование и активировать локальные устройства оповещения, не полагаясь полностью на внешнюю общедоступную сеть.

Почему необходимы локальные предупредительные устройства?

SMS-сообщения и облачные уведомления могут не доходить до жителей, работников или туристов вовремя. Наружные сигнализации, внутренние предупреждающие устройства, трансляции и светодиодные дисплеи помогают доставлять предупреждения непосредственно людям в пострадавшем районе.

Может ли система использовать многоуровневые предупреждения?

Да. Платформа может выдавать предупреждения синего, желтого, оранжевого и красного цветов на основе количества осадков, смещения, скорости деформации, наклона, обнаружения селевых потоков или комбинаций нескольких параметров.

Поддерживает ли JW-IoT интеграцию платформ и API?

Решения JW-IoT могут поддерживать архитектуру «датчик-облако», коммуникационные шлюзы, панели мониторинга и интеграцию на основе MQTT или API в соответствии с требованиями проекта.