物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用研究

周金文

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用研究

周金文

（深圳市地質(zhì)局，廣東 深圳 518023）

作為互聯(lián)網(wǎng)的延伸，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在連接對(duì)象和作用范圍、作用功能上要優(yōu)于互聯(lián)網(wǎng)，在地質(zhì)災(zāi)害防治信息化建設(shè)中，可利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來完成互聯(lián)網(wǎng)難以完成的項(xiàng)目，提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和精確度，使地質(zhì)災(zāi)害防治更加及時(shí)。在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)，需要提前做好業(yè)務(wù)需求分析工作，找到關(guān)鍵的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將其與地質(zhì)災(zāi)害防治系統(tǒng)有效滲透到一起，如此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)才能得到體現(xiàn)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；地質(zhì)災(zāi)害；防治；應(yīng)用

中國的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警工作還存在進(jìn)步發(fā)展空間，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性還需要提高，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)輔助下的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍擴(kuò)大，連接更多監(jiān)測(cè)對(duì)象，地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的技術(shù)漏洞將不會(huì)成為避災(zāi)控制的失效點(diǎn)。在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，專業(yè)人員需要構(gòu)建完善全面的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，使專業(yè)監(jiān)測(cè)與群測(cè)群防都發(fā)揮更大的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)。本文主要針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 業(yè)務(wù)需求分析

國家國務(wù)院對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治工作提出了要求，規(guī)定了其工作內(nèi)容，即提前完成地質(zhì)災(zāi)害區(qū)域的調(diào)查評(píng)價(jià)工作，根據(jù)調(diào)查信息，分析區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害爆發(fā)頻率，真實(shí)客觀評(píng)價(jià)目前各項(xiàng)業(yè)務(wù)的安全可靠性?；诖耍侠韯澐直転?zāi)區(qū)域，找到嚴(yán)重災(zāi)害地區(qū)，提前做好群眾撤離和安撫工作。還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)信息，預(yù)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害類型，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，使群測(cè)群防體系與專業(yè)預(yù)警體系同時(shí)運(yùn)行，共同采集地質(zhì)災(zāi)害信息[1]。在體系建設(shè)中，還要有效投入各種監(jiān)測(cè)終端設(shè)備，使采集的地質(zhì)災(zāi)害信息能及時(shí)傳遞給相關(guān)人員。監(jiān)測(cè)預(yù)警體系建設(shè)的完善性，直接關(guān)系到其預(yù)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，所以相關(guān)人員必須滿足此業(yè)務(wù)需求。在地質(zhì)災(zāi)害防治中，還要提前做好工程治理工作，重災(zāi)區(qū)還要做好群眾搬遷工作，使區(qū)域內(nèi)部所有居民都能在災(zāi)害爆發(fā)前撤離。在工程治理措施落實(shí)后，該區(qū)域隱患會(huì)減少許多。在災(zāi)害日常防治中，還要做好基層建設(shè)，制訂應(yīng)急計(jì)劃，使應(yīng)急體系在災(zāi)害治理中起作用。還要建立相關(guān)的處置平臺(tái)，使災(zāi)害防治應(yīng)急信息或搬遷等信息以語音、圖像等形式急速傳到群眾中間，以最大程度保護(hù)當(dāng)?shù)鼐用竦陌踩?/p>

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)路線

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和相關(guān)的平臺(tái)需要同時(shí)應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害防治中，專業(yè)人員需要規(guī)劃平臺(tái)應(yīng)用的技術(shù)路線，使突發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害隱患能被提前預(yù)測(cè)。布置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在所有可能出現(xiàn)災(zāi)害的區(qū)域合理布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，安裝相關(guān)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，使監(jiān)測(cè)設(shè)備能及時(shí)采集所需要的物理量，并通過網(wǎng)絡(luò)傳播當(dāng)?shù)氐臄?shù)字信息和視頻信息[2]。這種前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括雨量計(jì)、表面位移、水位計(jì)、測(cè)斜儀、GNSS等，可以對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害如泥石流、地面沉降，滑坡等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)需要全天處于工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)接收設(shè)備端信息。當(dāng)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在接收到各種信息后，將其傳遞給專業(yè)分析評(píng)估人員，快速確定應(yīng)急計(jì)劃，保證應(yīng)急資源的準(zhǔn)備量和調(diào)度速度。合理規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)路線，可使地質(zhì)災(zāi)害得到更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐，相關(guān)的應(yīng)急救援計(jì)劃也會(huì)更加全面完善。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

應(yīng)用在地質(zhì)災(zāi)害防治系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾種：①監(jiān)測(cè)預(yù)警中的傳感器技術(shù)。該技術(shù)可結(jié)合各種測(cè)量檢測(cè)設(shè)備，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行感應(yīng)，傳感設(shè)備數(shù)量和種類不止一種，其會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用下形成傳感網(wǎng)，截獲所有的傳感信息，并將其有效傳授給物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)[3]。傳感網(wǎng)絡(luò)終端、視頻監(jiān)控終端及其他設(shè)備是常用的網(wǎng)絡(luò)傳感器，相關(guān)人員需要優(yōu)選這些設(shè)備，使其在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用價(jià)值最大化。②光纖傳感技術(shù)。該技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)比較顯著。③多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)。該技術(shù)借助多種重組在一起的傳感器實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)目的，此外，其還可以有效分析多傳感器傳遞來的數(shù)據(jù)信息，包括像素級(jí)、特征級(jí)和決策級(jí)。

2.3 地質(zhì)災(zāi)害防治應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用可以分為以下幾方面。

2.3.1 群測(cè)群防人員智慧管理

群測(cè)群防人員系統(tǒng)只是監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)中的分系統(tǒng)，雖然其作用優(yōu)勢(shì)小于專業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但其不可或缺，在災(zāi)害地點(diǎn)巡查、排查和監(jiān)測(cè)中起著重要作用。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未應(yīng)用前，該系統(tǒng)主要借助終端設(shè)施完成地質(zhì)災(zāi)害信息監(jiān)測(cè)傳遞工作，其在此方面的功能比較單一，不能對(duì)地質(zhì)災(zāi)害起到有效的防治作用[4]。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用后，可以對(duì)群防群策野外工作進(jìn)行管理，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，篩選出真實(shí)的準(zhǔn)確信息，將其傳遞到平臺(tái)的另一端，使人員能參考這些信息，制訂有效的應(yīng)急救災(zāi)計(jì)劃。

應(yīng)用在此系統(tǒng)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括識(shí)別碼、GPS及定位技術(shù)等，這些技術(shù)可以對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)域進(jìn)行自行調(diào)查和巡查、排查和監(jiān)測(cè)，專業(yè)人員可據(jù)此制訂方案。識(shí)別碼具有獨(dú)一性特點(diǎn)，可以與相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，群測(cè)群防人員在開展相關(guān)工作時(shí)，不需要到現(xiàn)場(chǎng)，只需要掃描識(shí)別碼，識(shí)別碼便會(huì)將有關(guān)信息呈現(xiàn)在相關(guān)屏幕中，使專業(yè)人員能在第一時(shí)間獲取相關(guān)的信息。GPS技術(shù)在定位查詢等方面有了用武之地，其還會(huì)結(jié)合移動(dòng)基站的動(dòng)態(tài)耦合技術(shù)，對(duì)工作人員進(jìn)行監(jiān)督，使群測(cè)群防工作更加高效。

2.3.2 監(jiān)測(cè)設(shè)備的智能化管理

監(jiān)測(cè)設(shè)備是地質(zhì)災(zāi)害防治系統(tǒng)的核心，只有監(jiān)測(cè)設(shè)備處于完好正常運(yùn)行狀態(tài)，其才能源源不斷提供地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)信息，使人員獲取有效的監(jiān)測(cè)預(yù)警結(jié)論[5]。監(jiān)測(cè)預(yù)警水平與這些監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作質(zhì)量、水平息息相關(guān)，所以人員有必要做好監(jiān)測(cè)設(shè)備管理工作。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以使這些設(shè)備得到智能化管理。技術(shù)會(huì)為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸保駕護(hù)航，使其傳輸速度加快，實(shí)效性和時(shí)效性同時(shí)得到滿足。另外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以保障信息傳輸?shù)陌踩裕⑹挂巴獾臋z測(cè)設(shè)備得到專業(yè)化、規(guī)范化管理。

2.3.3 地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的可視化管理

地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)需要得到有效監(jiān)控，相關(guān)的監(jiān)測(cè)信息實(shí)用價(jià)值才大，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可視化管理可實(shí)現(xiàn)此目的，使監(jiān)測(cè)信息對(duì)稱。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要保障檢測(cè)設(shè)備的信息，使其準(zhǔn)確完整，還要做好人員信息反饋工作，使平臺(tái)呈現(xiàn)出多元化高價(jià)值信息。這些信息包括無人機(jī)采集到的現(xiàn)場(chǎng)信息、通信模組采集信息及開放平臺(tái)技術(shù)獲取的信息等，這些信息會(huì)通過通信模組及時(shí)傳遞給物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，平臺(tái)一端的業(yè)務(wù)人員需要實(shí)時(shí)接收這些信息，在信息查看中，了解現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況及地質(zhì)變化嚴(yán)重程度。總之物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可視化管理使得地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的預(yù)警救治能力增強(qiáng)，也使現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督管理水平更高，地質(zhì)災(zāi)害帶來的損失也會(huì)減至最少[6]。專業(yè)人員還要強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建完善的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，滿足救災(zāi)要求。

2.3.4 綜合應(yīng)急救災(zāi)指揮系統(tǒng)

對(duì)于突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，人員往往不能作出及時(shí)反應(yīng)，此時(shí)需要依賴物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完成現(xiàn)場(chǎng)的緊急救災(zāi)，減少損失。在地質(zhì)災(zāi)害爆發(fā)后，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)保持良好的工作狀態(tài)，不斷收集現(xiàn)場(chǎng)資料，相關(guān)人員需要將其作為參考信息，制訂災(zāi)害應(yīng)急指揮計(jì)劃，完善綜合應(yīng)急救災(zāi)指揮系統(tǒng)，使現(xiàn)場(chǎng)救災(zāi)效果更加顯著。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以和地理信息系統(tǒng)結(jié)合起來，組建更有效的技術(shù)平臺(tái)，使應(yīng)救災(zāi)指揮系統(tǒng)作用優(yōu)勢(shì)得到顯著發(fā)揮，使數(shù)據(jù)整合力度更大[7]。

3 結(jié)語

在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后，可以提前獲取地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息，從而及時(shí)采取相應(yīng)的應(yīng)急計(jì)劃措施，取得顯著的避災(zāi)效果，減少人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。在未來，該技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的作用優(yōu)勢(shì)會(huì)更加顯著。為了使這一天提前到來，專業(yè)技術(shù)人員還要深化研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，挖掘其更多的優(yōu)勢(shì)，使其監(jiān)測(cè)控制能力更強(qiáng)，如此地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息完整性與準(zhǔn)確性才能更高。

［1］喬輝，汪滔，謝志遠(yuǎn).物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用［J］.物聯(lián)網(wǎng)學(xué)報(bào)，2018，2（3）：98-103.

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TP391.44；TN929.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.14.070

2095－6835（2019）14－0152－02

周金文（1970—），男，本科，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害、安全工程。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕