為持續(xù)推進(jìn)普適型地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備研發(fā)與前沿技術(shù)試用示范，進(jìn)一步提升地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)防災(zāi)能力，根據(jù)自然資源部、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局安排部署，中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院（自然資源部地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)指導(dǎo)中心）在已有普適型監(jiān)測(cè)設(shè)備研發(fā)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，推進(jìn)新技術(shù)、新方法試用示范，組織開(kāi)展了2021年的野外試用工作。
本次野外試用工作，中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院（自然資源部地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)指導(dǎo)中心）組織專(zhuān)家對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)申請(qǐng)單位提交的申請(qǐng)?jiān)囉貌牧线M(jìn)行嚴(yán)格評(píng)審，南方測(cè)繪以優(yōu)良的自主研發(fā)能力、豐富的案例經(jīng)驗(yàn)、強(qiáng)大的規(guī)?；a(chǎn)能力，從眾多申請(qǐng)?jiān)囉脝挝恢忻摲f而出，入圍本次試用示范。
2021年普適型地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備野外試用的工作重點(diǎn)是推進(jìn)新技術(shù)新方法試用示范。在符合《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)通訊技術(shù)要求》和《地質(zhì)災(zāi)害專(zhuān)群結(jié)合監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)指南（試行）》基礎(chǔ)上，積極推進(jìn)非接觸式、自組網(wǎng)、衛(wèi)星通信等新技術(shù)、新方法的示范應(yīng)用。
在本次野外試用示范中，南方測(cè)繪依托公司強(qiáng)大的研發(fā)能力，根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備高可靠性、低成本、低功耗、易維護(hù)等特點(diǎn)，研發(fā)一系列普適型監(jiān)測(cè)設(shè)備，以下為核心技術(shù)介紹：
01 地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的特性要求監(jiān)測(cè)設(shè)備解決單模通信短板問(wèn)題
地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)工程為生命工程，其對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、精度有著高標(biāo)準(zhǔn)和高要求。一般來(lái)說(shuō)GNSS監(jiān)測(cè)接收機(jī)通過(guò)移動(dòng)通信信號(hào)方式將觀測(cè)數(shù)據(jù)回傳到平臺(tái)進(jìn)行解算進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和預(yù)警，這一方式極大程度上保障了監(jiān)測(cè)的有效性。但這種方式存在以下缺陷：
（1）在信號(hào)不穩(wěn)定隱患點(diǎn)，GNSS回傳觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量下降，導(dǎo)致解算失真甚至解算不出結(jié)果；
（2）災(zāi)害的發(fā)生，時(shí)常伴隨著移動(dòng)通信信號(hào)的暫時(shí)中斷。依賴移動(dòng)數(shù)據(jù)單模通信在災(zāi)害發(fā)生時(shí)存在短板；
（3）無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)前端自組網(wǎng)報(bào)警功能。
02 南方測(cè)繪研發(fā)自組網(wǎng)普適型GNSS接收機(jī)解決核心難題
從具體應(yīng)用需求出發(fā)，南方測(cè)繪創(chuàng)行業(yè)先河研發(fā)出自組網(wǎng)普適型GNSS接收機(jī)。自組網(wǎng)普適型GNSS接收機(jī)同時(shí)存在兩條通信鏈路，即通常應(yīng)用的4G傳輸方式和現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)傳輸方式，實(shí)現(xiàn)了雙模通信。
自組網(wǎng)普適型GNSS接收機(jī)具有以下明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
（1）雙模通信，自主切換：自組網(wǎng)通訊技術(shù)與4G通信技術(shù)融合應(yīng)用，解決單模通信短板；兩種通信方式可自主切換，互為備份，提高了傳輸?shù)目煽啃?。同時(shí)自組網(wǎng)的分時(shí)組網(wǎng)可保障監(jiān)測(cè)接收機(jī)低功耗的特性。
（2）前端自組網(wǎng)：組網(wǎng)距離可達(dá)8km，可滿足單個(gè)或相鄰隱患點(diǎn)之間多個(gè)監(jiān)測(cè)站與基準(zhǔn)站組網(wǎng)，共用基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)傳輸，大幅降低通信成本。
（3）邊緣計(jì)算：前端組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了前端數(shù)據(jù)的匯聚，是實(shí)現(xiàn)前端邊緣計(jì)算的前提，有效避免4G網(wǎng)絡(luò)傳輸存在的數(shù)據(jù)丟包問(wèn)題，大大提高數(shù)據(jù)解算質(zhì)量。
（4）應(yīng)急通信支持：GNSS原始數(shù)據(jù)大，無(wú)法融入北斗短報(bào)文等應(yīng)急通信手段進(jìn)行傳輸，通過(guò)前端自組網(wǎng)+邊緣計(jì)算技術(shù)，可以在現(xiàn)場(chǎng)完成解算，通過(guò)北斗短報(bào)文方式將結(jié)果數(shù)據(jù)回傳至后臺(tái)服務(wù)器或監(jiān)測(cè)應(yīng)用平臺(tái)，解決了GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)量大無(wú)法用北斗短報(bào)文傳輸?shù)亩贪濉?
非接觸式監(jiān)測(cè)—智能測(cè)量機(jī)器人技術(shù)
本次野外試點(diǎn)應(yīng)用的另外一項(xiàng)核心技術(shù)--南方測(cè)繪自主研發(fā)的NTS-591型智能測(cè)量機(jī)器人。NTS-591智能型測(cè)量機(jī)器人，匯聚了南方測(cè)繪多年來(lái)光、機(jī)、電技術(shù)結(jié)晶，全自主化設(shè)計(jì)。具備高精度測(cè)角測(cè)距能力，同時(shí)配備自動(dòng)照準(zhǔn)系統(tǒng)和高精度伺服馬達(dá)，自動(dòng)照準(zhǔn)ATR精度可達(dá)1秒，搜索范圍600米。搭配自動(dòng)化控制軟件，可實(shí)現(xiàn)單人測(cè)繪作業(yè)及自動(dòng)化無(wú)人值守監(jiān)測(cè)作業(yè)。
此次野外試用以崩塌體作為示范應(yīng)用場(chǎng)景。智能測(cè)量機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在崩塌體外的穩(wěn)定區(qū)域架設(shè)機(jī)器人，在崩塌體的各個(gè)危巖體上安裝無(wú)源的棱鏡，實(shí)現(xiàn)危巖體上棱鏡的三維坐標(biāo)采集，通過(guò)三維坐標(biāo)的變化去判斷危巖的穩(wěn)定性，這是對(duì)崩塌監(jiān)測(cè)的一種全新方法的引入，其具有以下明顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
（1）點(diǎn)到面：能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到面的三維坐標(biāo)自動(dòng)掃點(diǎn)、自動(dòng)測(cè)量、成果智能輸出的效果，能兼顧崩塌體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特性及完整性問(wèn)題；
（2）無(wú)運(yùn)維成本及運(yùn)維安全問(wèn)題：危巖體上只需安裝無(wú)源反射棱鏡，一次安裝，終身免維護(hù)。
（3）測(cè)量結(jié)果直觀顯示、精度毫米級(jí)。
由于智能測(cè)量機(jī)器人具有一主機(jī)多監(jiān)測(cè)點(diǎn)、非接觸式測(cè)量、適用范圍廣、易于維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，后續(xù)將在表面位移監(jiān)測(cè)、裂縫等監(jiān)測(cè)內(nèi)容中發(fā)揮更大的作用。
此外，本次監(jiān)測(cè)設(shè)備野外試用示范項(xiàng)目南方還安裝了5套地表裂縫監(jiān)測(cè)儀（NF-DLF）、5套地面傾斜監(jiān)測(cè)儀（NF-QX01）、5套壓電式雨量計(jì)（NF-YDRA）、5套泥位監(jiān)測(cè)儀（NF-RLG001）、5套聲光報(bào)警器（NF-BJ），共 36套設(shè)備。自設(shè)備投入試用以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定，得到中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院（自然資源部地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)指導(dǎo)中心）的肯定。
01 自組網(wǎng)普適型GNSS接收機(jī)（MR1）
自組網(wǎng)與移動(dòng)通信雙模通信：高可靠的數(shù)傳模式，數(shù)據(jù)傳輸與運(yùn)維更穩(wěn)定更便捷。
高集成性：集成RTU，內(nèi)置eSIM卡，多源數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)主機(jī)高度一體化。
心跳探針：接收機(jī)遠(yuǎn)程喚醒機(jī)制，確保接收機(jī)在線率。
自適應(yīng)變頻監(jiān)測(cè)：根據(jù)位移變化情況自適應(yīng)調(diào)整上報(bào)頻率和調(diào)整監(jiān)測(cè)模式。
雙重防盜：獨(dú)特物理加密鎖、高精度電子圍欄功能，野外長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)安全有保障。
易維護(hù)：物聯(lián)平臺(tái)管理、配置與維護(hù)，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)操作即可完成安裝調(diào)試。
多場(chǎng)景應(yīng)用：設(shè)備支持多種通用接口、通訊協(xié)議、多數(shù)據(jù)中心支持。
02 智能測(cè)量機(jī)器人（NTS-591）
廣泛的數(shù)據(jù)通信接口：支持互聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)接入，高效傳輸，智能互聯(lián)。
高擴(kuò)展性開(kāi)發(fā)包：針對(duì)不同場(chǎng)景對(duì)功能進(jìn)行自定義開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)豐富的APP應(yīng)用拓展。
PS超級(jí)搜索：360°自動(dòng)搜索棱鏡，高速、準(zhǔn)確。
ATR自動(dòng)照準(zhǔn)：自動(dòng)照準(zhǔn)棱鏡中心，不懼云霧黑夜，自動(dòng)照準(zhǔn)精度高達(dá)1″。
自動(dòng)化監(jiān)測(cè)：搭配南方SMOS監(jiān)測(cè)平臺(tái)或第三方平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)全天候監(jiān)測(cè)預(yù)警。
03 地面傾斜監(jiān)測(cè)儀（NF-QX01）
高度集成化設(shè)計(jì)，內(nèi)置傾角、加速度計(jì)等傳感器，多模塊高效協(xié)同，智慧暢聯(lián)。
自供電設(shè)計(jì)：造就強(qiáng)勁續(xù)航能力，一次安裝，5年免維護(hù)，省心省力。
多監(jiān)測(cè)模式支持，低功耗：支持多種工作模式（自報(bào)式、查詢式、兼容式等），最大限度降低功耗，讓數(shù)據(jù)上報(bào)更及時(shí)可靠。
多中心支持：設(shè)備支持向3路及以上地址發(fā)送含不同登錄信息及不同協(xié)議格式的數(shù)據(jù)功能。
易維護(hù)：物聯(lián)平臺(tái)管理、配置與維護(hù)，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)操作即可完成安裝調(diào)試。
04 地表裂縫監(jiān)測(cè)儀（NF-DLF）
采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，全密封結(jié)構(gòu)，整體防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67級(jí)，保證設(shè)備在野外運(yùn)行的可靠性。
產(chǎn)品采用高性能工業(yè)級(jí)通信處理器和工業(yè)級(jí)無(wú)線模塊，以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺(tái)。
具備 NB-IoT、LoRa與 4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能，同時(shí)具有多種接口，可滿足多場(chǎng)景應(yīng)用需求。
采集多種監(jiān)測(cè)要素，可同時(shí)采集裂縫位移、三軸傾角、振動(dòng)頻率、電源電壓、環(huán)境溫度等參數(shù)，大大增加數(shù)據(jù)采集相關(guān)性，便于后續(xù)數(shù)據(jù)分析。
可觸發(fā)式采集，在傳感器發(fā)生裂縫或振動(dòng)時(shí)，可立即采集并加報(bào)。
*更多詳細(xì)產(chǎn)品信息請(qǐng)聯(lián)系南方測(cè)繪各地分公司或撥打客服熱線：4007000700
國(guó)家推動(dòng)自然災(zāi)害防治為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)帶來(lái)新的需求與挑戰(zhàn)，在這場(chǎng)新時(shí)代技術(shù)變革的征途中，南方測(cè)繪已然邁出了重要一步。可以預(yù)見(jiàn)的是，在未來(lái)，南方將在促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)裝備能力水平提高的道路上精準(zhǔn)發(fā)力，構(gòu)筑起地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警普適型儀器設(shè)備研發(fā)工作的技術(shù)創(chuàng)新高地！
南方測(cè)繪地災(zāi)監(jiān)測(cè)守護(hù)一方安瀾
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