基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害

1引言

在“十一五”期間，我國(guó)著力加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害防治基礎(chǔ)能力和應(yīng)急支撐體系建設(shè)，完善規(guī)章制度，加大地質(zhì)災(zāi)害治理項(xiàng)目投入，地質(zhì)災(zāi)害防治工作取得顯著成效。

現(xiàn)在，面對(duì)新形勢(shì)、新任務(wù)和新要求，我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警能力依然存在諸多不足，如監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)不夠完善、監(jiān)測(cè)點(diǎn)總量不足、智能化水平不高等。特別是由于地質(zhì)災(zāi)害技術(shù)人員受地理、生理等條件的限制，在應(yīng)對(duì)復(fù)雜龐大、瞬息萬變、高度敏感的現(xiàn)場(chǎng)事態(tài)時(shí)，必須借助先進(jìn)的信息通信技術(shù)平臺(tái)來彌補(bǔ)自身不足。為此，“十二五”期間，進(jìn)一步提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警能力主要存在以下技術(shù)需求：

全方位、多類型的地質(zhì)災(zāi)害信息獲取;

靈活、快速、多途徑的應(yīng)急通信；

多尺度動(dòng)態(tài)信息分析處理和優(yōu)化決策；

國(guó)家和地區(qū)重大地質(zhì)災(zāi)害的早期監(jiān)測(cè)、快速預(yù)警技術(shù)平臺(tái)。

物聯(lián)網(wǎng)是指通過傳感器、射頻識(shí)別(RadioFrequencyIdentification，RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem，GPS)、激光掃描器等設(shè)備，按照約定協(xié)議，在人與物以及物與物之間進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等功能的一種新型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?？梢?，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)，是用于提升地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警能力的關(guān)鍵。

本文結(jié)合大唐電信集團(tuán)在我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)典型應(yīng)用，在我國(guó)部分地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)地區(qū)建設(shè)的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，提出了一套完整的物聯(lián)網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警解決方案。該方案的主要內(nèi)容包括總體設(shè)計(jì)與技術(shù)特色兩部分。

2總體設(shè)計(jì)

方案總體設(shè)計(jì)主要包括前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、M2M管理平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)四個(gè)部分。

2.1前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

該部分主要是通過專用監(jiān)測(cè)設(shè)備，如雨量計(jì)、水位儀、傾斜儀、智能視頻設(shè)備等，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害(包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)監(jiān)測(cè)與群測(cè)群防監(jiān)測(cè)結(jié)合。

2.2傳輸網(wǎng)絡(luò)

傳輸網(wǎng)絡(luò)包括有線傳輸網(wǎng)、無線傳輸網(wǎng)、衛(wèi)星傳輸網(wǎng)及其他應(yīng)急通訊網(wǎng)絡(luò)。主要實(shí)現(xiàn)由監(jiān)測(cè)系統(tǒng)到示范區(qū)、示范區(qū)到省(市)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，再通過部省接口到全國(guó)監(jiān)測(cè)中心的數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)接入節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)管理與信息安全管理，保證信息的高效、可靠、實(shí)時(shí)、安全傳輸。

2.3M2M管理平臺(tái)

M2M管理平臺(tái)主要是實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合共享以及終端管理的服務(wù)平臺(tái)，該平臺(tái)對(duì)整個(gè)平臺(tái)體系的建立起到至關(guān)重要的作用。

2.4應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用業(yè)務(wù)平臺(tái)分為全國(guó)一級(jí)應(yīng)急中心和省級(jí)二級(jí)應(yīng)急中心兩級(jí)系統(tǒng)建設(shè),主要包括應(yīng)用系統(tǒng)、應(yīng)用支撐和數(shù)據(jù)庫建設(shè)三個(gè)部分，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警數(shù)據(jù)和應(yīng)急資源數(shù)據(jù)的綜合分析、智能決策支持等,提高監(jiān)測(cè)預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)的效率和能力。

3技術(shù)特色

該項(xiàng)目基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)和科技手段，創(chuàng)新性運(yùn)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)，是利用信息技術(shù)推進(jìn)兩化融合的典范。該技術(shù)的主要特色具有以下幾點(diǎn)：

采用WSN技術(shù)和監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的智能感知和匯聚，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警從群測(cè)群防向群專結(jié)合轉(zhuǎn)變。

采用動(dòng)態(tài)適配技術(shù)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)傳感設(shè)備的統(tǒng)一接入和服務(wù)管理，建立具有海量數(shù)據(jù)處理能力的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)融合和共享服務(wù)，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)、多源終端的統(tǒng)一接入和適配管理。

采用基于SOA的服務(wù)集成框架，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)服務(wù)與業(yè)務(wù)應(yīng)用的能力解耦，使監(jiān)測(cè)管理人員可以通過平臺(tái)監(jiān)控服務(wù)的健康狀態(tài)和可用性；業(yè)務(wù)平臺(tái)開發(fā)方可通過平臺(tái)提供的服務(wù)開發(fā)與交付環(huán)境，完成業(yè)務(wù)服務(wù)的創(chuàng)建、測(cè)試與交付運(yùn)行。

采用多維的數(shù)據(jù)指標(biāo)建模和綜合分析及展現(xiàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和已有數(shù)據(jù)有效融合，為快速預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)和評(píng)估提供輔助決策。

4結(jié)論

本方案的具體實(shí)施將促進(jìn)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備研發(fā)，大力推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害中的典型示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)防和處置新路，對(duì)于提高突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警能力具有重大創(chuàng)新意義。

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