摘要

隨著粵港澳大灣區(qū)交通網(wǎng)絡的快速發(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，降水充沛且臺風頻發(fā)，特殊的地貌與氣候條件導致公路邊坡地質災害風險較高。結合近年來，因邊坡維護不到位引發(fā)的滑坡、崩塌等事故時有發(fā)生，對交通運輸安全構成嚴重威脅。本文系統(tǒng)分析了公路邊坡監(jiān)測的關鍵技術與政策要求，并重點探討了晨穹TSD1-02線纜式全柔性測斜儀在深部位移監(jiān)測中的應用價值。該設備憑借±0.03°高精度、-40℃~+80℃寬溫域適應能力及模塊化設計，可滿足《廣東省公路邊坡監(jiān)測技術指南》試行版中對設備可靠性、環(huán)境適應性與通信功能的要求。同時，本文闡述了TSD1-02與全場景智能柔性測斜監(jiān)測系統(tǒng)在多級預警中的協(xié)同效能，為提升公路邊坡災害防控能力提供技術參考。

廣州地處珠江三角洲丘陵地帶，地形起伏大、降雨集中，公路邊坡受地質構造與人類活動影響，易發(fā)生滑坡、崩塌等災害。近年來，廣州某高速公路因邊坡維護不足導致局部垮塌，造成交通中斷及經(jīng)濟損失，凸顯邊坡智能監(jiān)測的迫切性。據(jù)統(tǒng)計，2019—2023年間，廣州地區(qū)因邊坡失穩(wěn)導致的交通中斷事故達17起，直接經(jīng)濟損失超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)測手段在時效性與精度上的不足。 傳統(tǒng)公路邊坡存在維護不到位的典型問題，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。部分項目因監(jiān)測設備穩(wěn)定性不足、抗干擾能力弱，導致數(shù)據(jù)失真或設備頻繁故障，無法及時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，但因設備未滿足防水防潮標準，雨季多次出現(xiàn)電路故障，錯失處置時機，最終引發(fā)中型滑坡。 

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

（一）晨穹TSD1-02全柔性測斜儀的設備技術突破  

1.1 核心參數(shù)與創(chuàng)新設計  

TSD1-02采用微型化結構設計（尺寸101mm×20mm×20mm），內置高靈敏度MEMS傳感器，其技術亮點包括：  

超高測量精度：常溫下傾角誤差小于0.03°，可捕捉毫米級位移變化；  

環(huán)境適應性：工作溫度覆蓋-40℃~+80℃，IP68防護等級滿足臺風季防水防塵需求；  

雙模通信架構：通過RS485接口實現(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)絡盲區(qū)問題。  

該設備通過柔性線纜布設方式，可沿坡體縱深部署50個以上監(jiān)測點，形成三維位移場動態(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  

可靠性設計：模塊化結構支持熱插拔更換，維護時間縮短至15分鐘內；  

能源適配方案：內置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，雷擊耐受電壓達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，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分級管理與多平臺互通：  

1. 數(shù)據(jù)標準化管理：統(tǒng)一傳輸協(xié)議兼容省級平臺，支持市、縣、項目三級數(shù)據(jù)歸集。針對廣州“市－縣－項目"三級管理體系，系統(tǒng)可構建分級監(jiān)測平臺，各下級平臺數(shù)據(jù)實時上傳至上級平臺，實現(xiàn)跨區(qū)域協(xié)同防控。例如，廣州市交通可通過省級平臺實時調取全市重點邊坡監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌應急資源調配。  

2. 應急響應機制：無網(wǎng)絡環(huán)境下前端解算觸發(fā)聲光報警，同步推送至管理終端。系統(tǒng)內置多級預警閾值（黃色、橙色、紅色），當監(jiān)測數(shù)據(jù)超過閾值時，自動觸發(fā)以下響應。 現(xiàn)場報警：監(jiān)測設備本地聲光報警，提醒周邊人員撤離。遠程推送：通過短信、APP消息向業(yè)主單位、相關部門及應急管理局發(fā)送預警信息，附帶實時數(shù)據(jù)與定位坐標。 預案聯(lián)動：對接公路養(yǎng)護應急系統(tǒng)，自動啟動應急預案，如封閉車道、調配搶險設備等。  

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

（三）應用場景與技術創(chuàng)新

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

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

柔性組網(wǎng)與抗干擾能力：線纜式設計支持多節(jié)點串聯(lián)組網(wǎng)，減少布線復雜度；內置抗電磁干擾模塊，可抵御公路沿線車輛荷載、電力設施等外部干擾，確保數(shù)據(jù)真實性。  

（四）政策導向下的監(jiān)測等級提升與實施建議  

4.1 監(jiān)測等級提升條件與廣州實踐 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： 歷史變形邊坡、臨崖臨河邊坡、高風險區(qū)域邊坡、城市規(guī)劃區(qū)內邊坡。

4.2 實施路徑與保障措施技術升級：對現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)進行智能化改造，優(yōu)先選用晨穹柔性測斜技術，替換老舊設備，提升數(shù)據(jù)可靠性。標準*：結合廣州實際，推行《廣東省公路邊坡監(jiān)測技術指南》試行版，明確設備選型、安裝工藝與數(shù)據(jù)應用規(guī)范、驗收及維護標準。人才培養(yǎng)：組織監(jiān)測技術培訓，提升養(yǎng)護人員對智能設備的操作與數(shù)據(jù)分析能力，強化基層應急響應水平。

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、強適應性及智能組網(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)融合與多級聯(lián)動，構建了“感知－傳輸－分析－預警－處置"的完整閉環(huán)。未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術的深度應用，公路邊坡監(jiān)測將向“全息感知、動態(tài)預測、精準防控"方向發(fā)展，為廣州建設安全韌性交通網(wǎng)絡提供更強技術支撐。