边坡监测竞争激烈,谁能担当高速公路安全 “守护者”?大湾区边坡基坑监测技术展明年 6 月将揭晓答案
高速公路边坡安全事故的发生,引发了全社会的广泛关注,也给“重建设轻管养”的高速公路营运单位敲响了警钟。在当下,建立健全智能监测预警手段,强化高速公路全生命周期管理,已成为高速公路管理运营单位亟待解决的首要问题之一。
据相关数据显示,截至2023年底,全国公路里程达到543.68万公里,据估算,公路边坡数量多达870余万座。当前,公路边坡大多依赖人工检测,不仅缺乏主动预防能力,智能化监测手段也极为有限。这使得灾害具有很强的隐蔽性,对公路基础设施以及过往人车的安全构成了巨大威胁。与此同时,自然灾害的频繁发生,也对高速公路的运营维护、监测预警和应急处理提出了更高的要求。因此,提升公路边坡安全监测的智能化水平迫在眉睫。
而去年国家相关部门也相继印发了一系列政策文件,旨在加强突发事件的应急响应效率。例如,自然资源部印发的《2024年全国地质灾害防治工作要点》明确要求,优化完善地质灾害隐患综合遥感识别工作,逐步实现从发现隐患向重要区域和重大隐患动态监测的转变;财政部、交通运输部发布的《关于支持引导公路水路交通基础设施数字化转型升级的通知》也指出,要对通道基础设施安全监测、运行管控和应急指挥调度体系进行数字化改造。此外,多地的智慧高速公路建设指南中,均对公路边坡监测建设提出了具体的技术要求。
从目前的市场表现来看,在高速公路信息化大会上,高速公路边坡监测预警相关话题的讨论也显著增多,其中相关产品和技术方案也成为各家厂商展示的重点内容。当前,边坡监测产品和解决方案在技术方向与趋势上呈现出以下特点:
其一,“3S”技术在高边坡监测工作中得到广泛应用。该技术主要涵盖GPS技术、RS技术及GIS技术,具有自动化水平高、监测精度和效率显著提升等优势。
其二,时域反射技术(TDR技术)通过将电信号转换为位移信号,能够实时掌握边坡内部的位移量。
其三,地面激光扫描技术(TLS技术)在数据获取方面优势明显,且自动化程度高,被广泛应用于边坡表面变形监测等工作。
其中从具体到产品和解决方案,根据系统搭建的难易程度以及实际应用场景的需求,探索和应用主要集中在人工智能、视频、雷达、无人机、北斗系统赋能等领域。视频监测作为传统的基础监测手段之一,在高速公路运维管理中占据着重要地位,是管理部门优先考虑的检测设备。针对传统视频监测存在的痛点,有部分厂商还在升级视频信息采集配置的同时,集成AI、大模型等技术,实现了异常事故的主动识别。当前端视频监测到异常情况时,AI能够迅速识别事件类别并立即上传,及时提醒监控人员进行处理,同时联动现场示警设备,通过开启红蓝闪烁灯、高亮LED屏及语音播报等多模态预警方式,引导后续车辆,提示前方道路异常,从而有效降低道路安全事故的发生概率。
在明年的这届展会上还将有厂商推出了基于成像雷达的表层裸露边坡非接触式监测方案,届时通过成像雷达扫描获取坡面的精准形变数据,显著提升了对边坡的精准感知监测能力。其中还有一些基于毫米波雷达的高速公路边坡灾害地表变形监测技术,融合了“前期观测”与“长期监测”的理念。由于毫米波雷达边坡监测设备具有精度高、采样频率高、监测距离远且成本低的优点,与GNSS等监测设备相结合,能够弥补监测设备成本较高的不足,可实现低成本、由点到面的高速公路边坡灾害全天候实时监测。
而在一些高速公路沿线,由于地形复杂、结构物众多,部署监测设备难度大、成本高,地方高速公路营运单位往往更多地依赖人工巡检。然而,人工巡检存在效率低、监测难度高、危险系数大等问题。通过无人机的出现为解决这些问题提供了新的途径。而管理部门也可以利用无人机对徒步难以到达的高填深挖高边坡路段、易发生山体滑坡和落石路段以及桥梁隧道等重点部位进行巡查。部分无人机还集成了AI自动巡检系统,能够实现边坡隐患的智能化、精准化排查,结合分级预警机制,可为养护人员提供科学的决策依据,极大提高隐患处置的及时性和精准性。
由于北斗系统在边坡隐患排查中也发挥着重要作用。届时通过北斗基准边坡观测设备,能够随时监测高边坡的稳定性,一旦山体出现变化,可第一时间发出预警。同时,通过布设光纤传感器,实现全方位、多层次的监测,能够实时感知边坡形变并发出预警,结合北斗技术提供的高精度定位,与路面摄像头联动,实时查看事件区域路面情况,有效提高边坡监测精度和效率,降低人工巡查成本,提升公路边坡灾害的预警能力和管理效率。此外,基于北斗的公路基础设施监测预警技术,也将北斗与遥感、无人机、卫星通讯的多源数据进行融合创新,可形成公路基础设施“空天地”一体化监测关键技术,通过多场景监测技术与声光报警设备形成联动,实现现场报警与平台报警同步发送。
随着国内高速公路里程和密度的不断增加,经济发展对高速公路的需求已从大规模扩张逐渐转向提质增效,社会出行需求也从单纯的“哪都通”转变为更加关注出行的安全与舒适。在此背景下,以边坡预警监测为代表的应急处置建设将成为未来高速公路管理运维的核心内容。在全面提升路基本质安全水平、加强高速公路全生命周期管理、提升高速公路风险监测管控能力等相关建设不断推进的同时,高速公路运营单位也应转变管理思路,增强应对极端天气的极限思维,减少事故中的人为因素,并通过多种渠道向社会宣传突发灾害的应急措施和方法,提高全社会的风险防范意识和自救互救能力。
而即将于明年6月举办的第六届大湾区边坡基坑监测技术展,还将为行业提供了一个绝佳的交流与展示平台。届时在这场展会上,将会有来自全国各地的企业汇聚一堂,展示最新的边坡监测技术和产品。届时行业专家、学者以及企业代表将共同探讨边坡监测行业的发展趋势,分享成功经验和案例,为解决高速公路边坡安全问题提供新思路和新方法。究竟谁将在这场边坡监测的竞争中脱颖而出,成为高速公路安全的坚实“守护者”?明年6月的大湾区边坡基坑监测技术展,让我们拭目以待。