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下沉一线!这些公路监测预警典型案例值得学习

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近期,交通运输部公路局组织专业技术力量下沉一线,开展公路监测预警能力专项提升技术帮扶,进一步防范化解公路安全运行风险,并归纳总结出多个公路自然灾害监测预警技术装置优秀案例。

河北:“定量+定性”双重感知边坡稳定性

为进一步提升突发情况早发现、早处置能力,动态掌握公路基础设施运行状况,全面提高公路防灾抗灾能力和安全保障水平,河北省交通运输厅在役公路试点边坡监测项目引入了雷视融合多点位移边坡监测雷达系统,对边坡滑坡、崩塌等地质灾害实现有效防范和监测。

该系统采用微波雷达与视觉AI传感器深度融合的创新设计,实现了定量监测与定性验证的双重感知能力。一方面,微波雷达支持多点、面状的动态监测,能以亚毫米级精度监测地质体的位移、形变等关键数据;另一方面,管理人员通过同步拍摄的视频影像能够便捷地进行异常点位的人工验证,有效降低了误报率。此外,该系统采用的边缘计算技术,可实时处理和分析数据,进行智能预警。

2024年12月以来,该系统已在河北省10处公路边坡监测中布设使用,并取得了显著成效。

2025年7月30日,受汛期连续降雨影响,国道335线承德市滦平段承塔线K25+350至K25+480路堑边坡出现滑坡趋势,该系统及时捕捉到异常位移数据,实时回传高清影像。经现场核查确认存在滑坡风险后,应急处置组立即采取封闭车道、疏散附近居民等措施,后续还通过设备的面状扫描及数据分析功能,判断出滑坡面范围,不仅为边坡治理提供了有效的数据支撑,更显著提升了公路边坡的监控及治理能力。

浙江:单机双向全流程智能管控预警

2024年6月至7月,浙江长(兴)宜(兴)高速公路煤山北互通C匝道CK0+075至CK0+280段右侧土路肩出现开裂情况,其中CK0+160至CK0+245段裂缝开裂较宽且呈加剧趋势,对路面通行安全产生极大影响。为有效管控该路段边坡安全风险,长宜高速公路管理部门立即启动应急响应机制,引进机器视觉智能测量系统,通过实时监测边坡表面位移、深部位移、结构倾斜度、地下水位等数据,动态掌握边坡变形趋势。

为进一步提升预警处置效率,长宜高速公路管理部门积极应用新设备新技术,在煤山北C匝道口设置了一台水平旋转栏杆机。该栏杆机集机械结构创新、智能远程管控、精准信息提示三大核心优势于一体,构建起全流程智能化的双向管控体系。相较于传统栏杆机的单向拦截,水平旋转栏杆机通过水平正负90度旋转拦截臂,实现“一台设备管控两个方向”,较以往“双机并行”方案节省了安装空间。

在管控工作中,栏杆机与测量系统深度对接,当测量系统监测到匝道边坡有塌方等事故发生时,可自动触发阻拦指令,无需人工到场操作,栏杆机立即阻拦车道,响应延迟最多1秒,实现有效的安全阻挡作用,且栏杆机具备声光预警模块,通过 “视觉+听觉”实时向司乘人员推送前方事故信息,最大限度预防二次事故的发生。

该栏杆机与测量系统的应用,形成了“环境感知—机械动作—主动预警”的闭环响应机制,实现智能管控预警再升级、匝道通行安全再加码,有效保障了公众生命财产安全。

吉林:光纤传感器捕捉潜在隐患

随着交通运输基础设施不断完善,传统的结构监测方法已无法满足高速率动态采集、灾害实时预警等智能化需求。

“光纤探针&北斗边坡看护系统”运用光纤振动倾角一体化传感器,凭借其多参数、多参量的监测功能,实现对结构物理量变化的全面监测,及时捕捉潜在隐患,极大提升了高速公路边坡和桥梁等结构物的灾害预警能力。

光纤振动倾角一体化传感器具有轻量化、低成本、免维护等特点,在极端环境下仍然可以保持稳定性。该传感器不仅集成了振动监测与倾角测量功能,还能同步监测多个基础参数,实时获取结构的动态变化,极大提高工程监测效率;创新采用光纤陀螺仪技术,通过自有算法进行数据融合,有效提高了测量精度。此外,支持多种传输方式,确保数据能实时传输至监控中心,为工程监测提供全方位的技术保障。

该传感器已经应用于吉林省兰旗松花江特大桥、集(安)双(辽)高速公路部分边坡等工程的结构监测,通过高速率动态采样频率及高精度物理量采集,精准捕捉路基边坡、桥梁在重载汽车、高铁列车载荷作用下的动态变化,结合三维数据平台,提供实时的倾角与振动加速度数据变化曲线。

江西:多维监测严防地质隐患

江西省的地形以山地、丘陵为主,盆地、谷地广布,容易发生山体滑坡、泥石流等自然灾害。MEMS(微机电系统)传感技术与“AI视频+微光靶标”位移监测技术的结合,实现了对自然灾害风险路段的多维感知与精准监测。目前,该项技术已经在江西省17处高速公路灾害风险点推广应用,累计布设AI摄像机20余套、标靶100余套、一体化振动位移监测装置90余套,应用成效显著。

该项技术投入使用以来,因汛期暴雨、施工处置等原因共触发黄色预警10余次。其中,宜(春)遂(川)高速公路K320+980路堑边坡分别于2024年5月5日、5月27日、5月28日发出预警。随后,工作人员通过视频复核与现场复勘,确认系强降雨导致坡顶土面局部失稳,及时开展了相应处置工作,预防风险隐患蔓延。

MEMS传感技术与“AI视频+微光靶标”位移监测技术的融合应用,实现“事前预防+事后处置”的全过程监测,解决了传统监测覆盖面窄、造价高、推广难的问题,推动监测模式从单点单指标向面状多指标发展,提升了监测的精准度与可靠性。

此外,凭借江西省气象局提供的气象数据,江西省实现500余处风险路段降雨灾害的监测预警,雷电、暴雨、大雾、大风等14种恶劣天气实时预警,打造出高速公路监测预警“一张图”,构建起“多维监测感知、高效告警阻拦”的风险防控体系。

湖南:“无形栅栏”阻拦风险

桥梁与隧道因其结构特殊、环境复杂等特点,长期面临对突发事件的快速阻拦与风险预警难题。为此,湖南省创新应用柔性激光栅栏阻拦技术,建立起安全高效的风险管控技术屏障。

2024年,衡(阳)邵(阳)高速公路朱紫山大桥0号桥台和台背填土出现位移,挡土墙出现外倾现象,湖南省在完成该路段加固维修工作后,为防止突发性自然灾害导致桥梁塌落风险,在该处桥梁上游端增设了一套柔性激光栅栏阻拦系统,一旦桥梁发生垮塌等突发事件,监控中心能够在20秒之内开启对桥梁外车辆的事故信息提示。

大桥坚持“主动防控、提前预警、综合利用”原则,当桥梁的监测部位遭遇垮塌、偏位、落梁、撞击等突发事件时,设备自动感知结构异常变化,同步摄像机触发抓拍,并立即通过系统平台、短信、App、邮件等多途径向管养人员推送报警信息与现场影像,结合塌落识别、变形监测等视觉分析能力准确告警风险事件,现场联动可变情报板、高音喇叭、爆闪灯、激光虚拟路障等多种警示装置进行主动介入。该系统通过智能网关多元融合分析可实现重大灾毁“零误报、快响应、降损失”,大幅提升高速公路突发灾害响应的及时性、有效性,真正做到“功能匹配、成本最优、风险可控”。

此外,湖南正在积极探索光烟幕进行交通阻拦的应用场景,利用丁达尔效应释放远距离昼夜可视的光烟幕,形成立体无硬物介质光烟幕层,并结合传统声光报警器、情报板等设备,从而起到快速安全的车辆阻拦管控效果。

陕西:前端AI全天候精准识别

无线AI摄像机视频监控与分析系统(视频监测与分析系统方向)采用前端高清AI识别技术,通过摄像机内置AI芯片对未经传输压缩的监控视频进行实时识别,有效保证画面中物体关键特征不丢失,极大提高了识别精度。

多算法协同,保障全场景清晰成像。系统整合先进的图像增强技术和深度学习算法,在光线不足的情况下也可保证画面清晰度,实现白天、夜间、雨雪天的监控视频清晰可见,为图像识别奠定基础。

AI实时分析,精准识别结构风险。通过前端AI识别技术、边缘检测等算法,系统可以实时分析监控视频中的细微变化,及时发现潜在的道路裂缝、桥梁形变、滑坡隐患等结构性风险,还支持对行人、车辆、路面、标志牌、塌方等目标的检测,主动发现潜在风险并预警,实现从被动监测到主动防护的转变。此外,可准确识别和分析交通事件,确保全天候的监控效果。

据悉,AI视频识别监测技术已在陕西省105处风险工点进行应用,且达到了全天候可看清、可有效识别异常坍塌事件的预期效果。

与传统监测方法相比,AI视频监测在轻量化施工部署、高质量图像监测、AI前端识别等方面具有明显的技术优势。其实时性与准确性保障了对结构隐患的及时监测,自动化与智能化大幅提升了监测预警效率,有助于提高公路防灾抗灾快速预警和快速处置的水平,降低灾害导致的二次事故损失。

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编辑:程子研

校对:闫可欣

审核:余大鹏 苗挺节

来源:交通运输部

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