邊坡監(jiān)測競爭激烈，誰能擔(dān)當(dāng)高速公路安全 “守護(hù)者”？大灣區(qū)邊坡基坑監(jiān)測技術(shù)展明年 6 月將揭曉答案
高速公路邊坡安全事故的發(fā)生，引發(fā)了全社會的廣泛關(guān)注，也給“重建設(shè)輕管養(yǎng)”的高速公路營運(yùn)單位敲響了警鐘。在當(dāng)下，建立健全智能監(jiān)測預(yù)警手段，強(qiáng)化高速公路全生命周期管理，已成為高速公路管理運(yùn)營單位亟待解決的首要問題之一。
據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，全國公路里程達(dá)到543.68萬公里，據(jù)估算，公路邊坡數(shù)量多達(dá)870余萬座。當(dāng)前，公路邊坡大多依賴人工檢測，不僅缺乏主動(dòng)預(yù)防能力，智能化監(jiān)測手段也極為有限。這使得災(zāi)害具有很強(qiáng)的隱蔽性，對公路基礎(chǔ)設(shè)施以及過往人車的安全構(gòu)成了巨大威脅。與此同時(shí)，自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，也對高速公路的運(yùn)營維護(hù)、監(jiān)測預(yù)警和應(yīng)急處理提出了更高的要求。因此，提升公路邊坡安全監(jiān)測的智能化水平迫在眉睫。
而去年國家相關(guān)部門也相繼印發(fā)了一系列政策文件，旨在加強(qiáng)突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)效率。例如，自然資源部印發(fā)的《2024年全國地質(zhì)災(zāi)害防治工作要點(diǎn)》明確要求，優(yōu)化完善地質(zhì)災(zāi)害隱患綜合遙感識別工作，逐步實(shí)現(xiàn)從發(fā)現(xiàn)隱患向重要區(qū)域和重大隱患動(dòng)態(tài)監(jiān)測的轉(zhuǎn)變；財(cái)政部、交通運(yùn)輸部發(fā)布的《關(guān)于支持引導(dǎo)公路水路交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級的通知》也指出，要對通道基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測、運(yùn)行管控和應(yīng)急指揮調(diào)度體系進(jìn)行數(shù)字化改造。此外，多地的智慧高速公路建設(shè)指南中，均對公路邊坡監(jiān)測建設(shè)提出了具體的技術(shù)要求。
從目前的市場表現(xiàn)來看，在高速公路信息化大會上，高速公路邊坡監(jiān)測預(yù)警相關(guān)話題的討論也顯著增多，其中相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)方案也成為各家廠商展示的重點(diǎn)內(nèi)容。當(dāng)前，邊坡監(jiān)測產(chǎn)品和解決方案在技術(shù)方向與趨勢上呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：
其一，“3S”技術(shù)在高邊坡監(jiān)測工作中得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)主要涵蓋GPS技術(shù)、RS技術(shù)及GIS技術(shù)，具有自動(dòng)化水平高、監(jiān)測精度和效率顯著提升等優(yōu)勢。
其二，時(shí)域反射技術(shù)（TDR技術(shù)）通過將電信號轉(zhuǎn)換為位移信號，能夠?qū)崟r(shí)掌握邊坡內(nèi)部的位移量。
其三，地面激光掃描技術(shù)（TLS技術(shù)）在數(shù)據(jù)獲取方面優(yōu)勢明顯，且自動(dòng)化程度高，被廣泛應(yīng)用于邊坡表面變形監(jiān)測等工作。
其中從具體到產(chǎn)品和解決方案，根據(jù)系統(tǒng)搭建的難易程度以及實(shí)際應(yīng)用場景的需求，探索和應(yīng)用主要集中在人工智能、視頻、雷達(dá)、無人機(jī)、北斗系統(tǒng)賦能等領(lǐng)域。視頻監(jiān)測作為傳統(tǒng)的基礎(chǔ)監(jiān)測手段之一，在高速公路運(yùn)維管理中占據(jù)著重要地位，是管理部門優(yōu)先考慮的檢測設(shè)備。針對傳統(tǒng)視頻監(jiān)測存在的痛點(diǎn)，有部分廠商還在升級視頻信息采集配置的同時(shí)，集成AI、大模型等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了異常事故的主動(dòng)識別。當(dāng)前端視頻監(jiān)測到異常情況時(shí)，AI能夠迅速識別事件類別并立即上傳，及時(shí)提醒監(jiān)控人員進(jìn)行處理，同時(shí)聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場示警設(shè)備，通過開啟紅藍(lán)閃爍燈、高亮LED屏及語音播報(bào)等多模態(tài)預(yù)警方式，引導(dǎo)后續(xù)車輛，提示前方道路異常，從而有效降低道路安全事故的發(fā)生概率。
在明年的這屆展會上還將有廠商推出了基于成像雷達(dá)的表層裸露邊坡非接觸式監(jiān)測方案，屆時(shí)通過成像雷達(dá)掃描獲取坡面的精準(zhǔn)形變數(shù)據(jù)，顯著提升了對邊坡的精準(zhǔn)感知監(jiān)測能力。其中還有一些基于毫米波雷達(dá)的高速公路邊坡災(zāi)害地表變形監(jiān)測技術(shù)，融合了“前期觀測”與“長期監(jiān)測”的理念。由于毫米波雷達(dá)邊坡監(jiān)測設(shè)備具有精度高、采樣頻率高、監(jiān)測距離遠(yuǎn)且成本低的優(yōu)點(diǎn)，與GNSS等監(jiān)測設(shè)備相結(jié)合，能夠彌補(bǔ)監(jiān)測設(shè)備成本較高的不足，可實(shí)現(xiàn)低成本、由點(diǎn)到面的高速公路邊坡災(zāi)害全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測。
而在一些高速公路沿線，由于地形復(fù)雜、結(jié)構(gòu)物眾多，部署監(jiān)測設(shè)備難度大、成本高，地方高速公路營運(yùn)單位往往更多地依賴人工巡檢。然而，人工巡檢存在效率低、監(jiān)測難度高、危險(xiǎn)系數(shù)大等問題。通過無人機(jī)的出現(xiàn)為解決這些問題提供了新的途徑。而管理部門也可以利用無人機(jī)對徒步難以到達(dá)的高填深挖高邊坡路段、易發(fā)生山體滑坡和落石路段以及橋梁隧道等重點(diǎn)部位進(jìn)行巡查。部分無人機(jī)還集成了AI自動(dòng)巡檢系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)邊坡隱患的智能化、精準(zhǔn)化排查，結(jié)合分級預(yù)警機(jī)制，可為養(yǎng)護(hù)人員提供科學(xué)的決策依據(jù)，極大提高隱患處置的及時(shí)性和精準(zhǔn)性。
由于北斗系統(tǒng)在邊坡隱患排查中也發(fā)揮著重要作用。屆時(shí)通過北斗基準(zhǔn)邊坡觀測設(shè)備，能夠隨時(shí)監(jiān)測高邊坡的穩(wěn)定性，一旦山體出現(xiàn)變化，可第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警。同時(shí)，通過布設(shè)光纖傳感器，實(shí)現(xiàn)全方位、多層次的監(jiān)測，能夠?qū)崟r(shí)感知邊坡形變并發(fā)出預(yù)警，結(jié)合北斗技術(shù)提供的高精度定位，與路面攝像頭聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)查看事件區(qū)域路面情況，有效提高邊坡監(jiān)測精度和效率，降低人工巡查成本，提升公路邊坡災(zāi)害的預(yù)警能力和管理效率。此外，基于北斗的公路基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，也將北斗與遙感、無人機(jī)、衛(wèi)星通訊的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合創(chuàng)新，可形成公路基礎(chǔ)設(shè)施“空天地”一體化監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)，通過多場景監(jiān)測技術(shù)與聲光報(bào)警設(shè)備形成聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場報(bào)警與平臺報(bào)警同步發(fā)送。
隨著國內(nèi)高速公路里程和密度的不斷增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對高速公路的需求已從大規(guī)模擴(kuò)張逐漸轉(zhuǎn)向提質(zhì)增效，社會出行需求也從單純的“哪都通”轉(zhuǎn)變?yōu)楦雨P(guān)注出行的安全與舒適。在此背景下，以邊坡預(yù)警監(jiān)測為代表的應(yīng)急處置建設(shè)將成為未來高速公路管理運(yùn)維的核心內(nèi)容。在全面提升路基本質(zhì)安全水平、加強(qiáng)高速公路全生命周期管理、提升高速公路風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測管控能力等相關(guān)建設(shè)不斷推進(jìn)的同時(shí)，高速公路運(yùn)營單位也應(yīng)轉(zhuǎn)變管理思路，增強(qiáng)應(yīng)對極端天氣的極限思維，減少事故中的人為因素，并通過多種渠道向社會宣傳突發(fā)災(zāi)害的應(yīng)急措施和方法，提高全社會的風(fēng)險(xiǎn)防范意識和自救互救能力。
而即將于明年6月舉辦的第六屆大灣區(qū)邊坡基坑監(jiān)測技術(shù)展，還將為行業(yè)提供了一個(gè)絕佳的交流與展示平臺。屆時(shí)在這場展會上，將會有來自全國各地的企業(yè)匯聚一堂，展示最新的邊坡監(jiān)測技術(shù)和產(chǎn)品。屆時(shí)行業(yè)專家、學(xué)者以及企業(yè)代表將共同探討邊坡監(jiān)測行業(yè)的發(fā)展趨勢，分享成功經(jīng)驗(yàn)和案例，為解決高速公路邊坡安全問題提供新思路和新方法。究竟誰將在這場邊坡監(jiān)測的競爭中脫穎而出，成為高速公路安全的堅(jiān)實(shí)“守護(hù)者”？明年6月的大灣區(qū)邊坡基坑監(jiān)測技術(shù)展，讓我們拭目以待。
