公路設(shè)施自然災(zāi)害監(jiān)測及災(zāi)后報警系統(tǒng)(1)—政策解讀

1.行業(yè)背景

1.1 政策規(guī)范

2025年3月13日交通運輸部辦公廳下發(fā)了《公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)指 南(試行)》對于公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)而言，指南體現(xiàn)了極高的指導(dǎo)性、專業(yè)性、科學(xué)性和實用性。

自JT/T1037-2016《公路橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》開始執(zhí)行以來，長大橋梁的結(jié) 構(gòu)健康監(jiān)測工作得到了有效落實。在實踐過程中，橋梁健康的長期趨勢監(jiān)測及后期數(shù)據(jù)分析都為橋梁健康運營提供了強有力的保障。然而對于公路自然災(zāi)害導(dǎo)致 的突發(fā)事件的響應(yīng)，包括預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確立、預(yù)警系統(tǒng)不漏報不誤報的功能定位、4G斷網(wǎng)后預(yù)警系統(tǒng)工作有效性、發(fā)現(xiàn)警情的及時性、預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)急指揮流程如何完善，結(jié)合技防與人防建立災(zāi)害防范體系避免重大人員財產(chǎn)損失、定期測試演練等方面需要更加明確的指導(dǎo)和規(guī)范。在此基礎(chǔ)上，需要對預(yù)警系統(tǒng)軟硬件體系的功能、性能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)指標(biāo)、數(shù)據(jù)接口等進行明確的規(guī)范。

本次發(fā)布的《公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)技術(shù)指南(試行)》在總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，有針對性的、科學(xué)的規(guī)范預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，對以上各個環(huán)節(jié)均有詳細(xì)的指導(dǎo)。指南要求各省、自治區(qū)、直轄市、新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團交通運輸廳(局、委) 結(jié)合本地實際，抓緊組織實施。

適用范圍:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)適用于高速公路和重點普通公路較高及以上自然災(zāi)害風(fēng)險路段。

系統(tǒng)目的:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)和運行，目的是穩(wěn)步提升公路有效監(jiān)測預(yù)警能力，確保公路運行安全，堅決防范遏制重特大事故發(fā)生。

系統(tǒng)原則:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)和運行應(yīng)遵循“安全可靠、穩(wěn)定高效、經(jīng)濟實用、適配兼容"的原則。

監(jiān)測場景:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警場景包括各種災(zāi)害引發(fā)的橋梁垮塌、路基塌陷、邊坡滑坡、隧道結(jié)構(gòu)變形、隧道洞口滑坡等公路突發(fā)災(zāi)害事件。

確保有效:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)及運行過程中，參與單位加強公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的管理維護與運行優(yōu)化調(diào)整，使其保持良好的工作狀況與應(yīng)用效果。公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)與養(yǎng)護、路政巡查相結(jié)合，結(jié)合實際擬定應(yīng)急流程。責(zé)任到人，定期巡檢，定期演練，定期手動測試，注重人防、技防相結(jié)合，在人防的基礎(chǔ)上加強技防，提升應(yīng)用效果。公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)投入運行后，每年汛期前進行周期校對、演練及現(xiàn)場系統(tǒng)報警模擬測試，確認(rèn)公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)施的有效性、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

系統(tǒng)實時性與及時報警:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是一個實時性、準(zhǔn)確性、有效性非常強的系統(tǒng)?，F(xiàn)場報警中樞數(shù)據(jù)采樣頻率以及數(shù)據(jù)上傳頻率，包括振動傾角傳感器、GNSS主機、拉繩位移傳感器、裂縫傳感器、激光測距儀、靜力水準(zhǔn)儀、水位傳感器、雨量計(累計值報警，連續(xù)單位時間雨量計算，時間窗間隔 1 秒。)土壤溫濕度、雷達(dá)、光電圖像位移傳感器、光纖光柵傳感器均為 1Hz。災(zāi)害發(fā)生后，報警中樞在 3 秒內(nèi)驅(qū)動現(xiàn)場預(yù)警設(shè)施報警。監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)預(yù)警響應(yīng)時間小于 5 秒，監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)下發(fā)控制指令響應(yīng)時間小于 10 秒。

信息共享:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)與氣象預(yù)測預(yù)報、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、應(yīng)急處置等工作銜接聯(lián)動，系統(tǒng)能夠接入衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，提升公路自然災(zāi)害風(fēng)險源的分析能力，動態(tài)確定自然災(zāi)害風(fēng)險路段的監(jiān)測預(yù)警范圍。高分辨率衛(wèi)星雷達(dá)遙感數(shù) 據(jù)對公路沿線及周邊區(qū)域進行時序形變監(jiān)測分析，監(jiān)測分析頻率不少于 1 月/期，汛期可加密，實現(xiàn)毫米級形變精度的監(jiān)測。

部門協(xié)同:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)云平臺具備跨省、跨路段信息交互功能，能將預(yù)警信息共享至養(yǎng)護路政巡查人員、公安部門，實現(xiàn)跨部門協(xié)同。

多終端發(fā)布:預(yù)警信息共享至互聯(lián)網(wǎng)地圖導(dǎo)航平臺、廣播電臺、移動運營商等多平臺，驅(qū)動車聯(lián)網(wǎng)終端、導(dǎo)航軟件、車載收音機、手機短信等實現(xiàn)協(xié)同發(fā)布。

統(tǒng)一開發(fā)、分級部署:建設(shè)全省(區(qū)、市)統(tǒng)一的公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)云平臺，設(shè)立省、路段兩級運行機制。高速公路集團級和普通公路市、縣級等根據(jù)各地實際設(shè)置。

報警判定與聯(lián)動模式:具有一橋一策、一坡一策、一隧一策的報警模式。單傳感器報警模式誤報率較高，所以系統(tǒng)應(yīng)具有多傳感器狀態(tài)組合判斷報警模式、累計值報警判定模式、數(shù)據(jù)趨勢變化率報警判定模式以及 AI 視頻與傳感器組合判定模式。具備公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)云平臺遠(yuǎn)程驅(qū)動監(jiān)測預(yù)警設(shè)施、監(jiān)測設(shè)施直接驅(qū)動預(yù)警設(shè)施、人工現(xiàn)場驅(qū)動監(jiān)測預(yù)警設(shè)施的實際功能，4G網(wǎng)絡(luò)斷網(wǎng)條件下，前端監(jiān)測設(shè)施具備監(jiān)測通訊自組網(wǎng)功能，現(xiàn)場報警中樞直接驅(qū)動預(yù)警設(shè)施實現(xiàn)前端現(xiàn)場報警。

數(shù)據(jù)打通:打通長大橋、橋梁群、中小跨徑橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)與公路自然災(zāi) 害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)所有靜態(tài)及動態(tài)數(shù)據(jù)信息共享，避免信息孤島。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的異常數(shù)據(jù)可共享至公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)部署時統(tǒng)籌布設(shè)預(yù)警設(shè)施。原有結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)在硬件系統(tǒng)不變的情況下增加現(xiàn)場報警中樞以及現(xiàn)場預(yù)警設(shè)備即可實現(xiàn)公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)功能。

系統(tǒng)選型:公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)的新平臺、新模型等，提高監(jiān)測預(yù)警能力和水平。監(jiān)測預(yù)警設(shè)施選取的設(shè)備具備質(zhì)量可靠、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、耐久性良好、輕量化和 集成化特征，核心設(shè)備國產(chǎn)化程度高、自主研發(fā)、獨立知識產(chǎn)權(quán)，產(chǎn)品自主可控、先進適用。

智能報警中樞:智能報警中樞不是普通數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，報警中樞是公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)備的核心，既能在長大橋、橋梁群應(yīng)用，也能在各種中小橋、邊坡、隧道災(zāi)害報警環(huán)境應(yīng)用。報警中樞同時能夠采集各種動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)，并實 現(xiàn)前端采集、前端存儲、前端解析、前端判別、前端聯(lián)動報警，在與公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)云平臺斷網(wǎng)的災(zāi)害情況下，報警中樞作為現(xiàn)場核心設(shè)備仍舊可以實現(xiàn)驅(qū)動報警設(shè)備報警的功能。各種無線采集儀、無線傳感器與報警中樞分離式部署，報警中樞在現(xiàn)場安裝時選擇安全區(qū)域安裝，災(zāi)害發(fā)生時，報警中樞可正常工作，實現(xiàn)無線自組網(wǎng)與無線采集儀傳感器連接，無線通訊距離大于等于1公里。報警中樞、無線采集儀或者傳感器自帶后備電池，災(zāi)害發(fā)生時及時外部供 電中斷，報警中樞也可以進行報警聯(lián)動。報警中樞具有報警狀態(tài)群發(fā)模式，現(xiàn)場多個報警中樞可同時聯(lián)動報警。報警中樞可同時驅(qū)動多個報警設(shè)備。如多個喇叭、多個LED顯示屏、多個報警指示牌等。

極端環(huán)境應(yīng)用:在系統(tǒng)施工深化設(shè)計時，充分考慮自然災(zāi)害的影響，設(shè)計合適的 安裝位置、通信、供電方案，提高監(jiān)測預(yù)警設(shè)施在自然災(zāi)害發(fā)生時的工作穩(wěn)定性。具備通信、供電狀態(tài)監(jiān)測功能。系統(tǒng)建設(shè)一定要考慮極端天氣情況，要求核心設(shè)備如報警中樞、無線采集儀具有寬溫度寬電壓設(shè)計，溫度適應(yīng)范圍-40 至 80°C，輸入直流電壓適應(yīng)范圍DC9-36V。

后備電源:系統(tǒng)配有后備電池，市電及太陽能供電電池組儲能后備時間不小于7天。一體化傳感器內(nèi)部電池在外部斷電情況下，采用觸發(fā)采樣模式一小時上報心跳包，后備時間不小于2年。預(yù)警及報警設(shè)備后備電源報警連續(xù)時長不小于4個小時。

結(jié)合實際:指南給出的監(jiān)測預(yù)警設(shè)施布設(shè)技術(shù)內(nèi)容均為參考技術(shù)建議，在工程實施中應(yīng)根據(jù)工程特點實現(xiàn)一橋一策、一隧一策、一坡一策，遇到特殊監(jiān)測項，鼓勵采用四新產(chǎn)品。每個項目應(yīng)進行技術(shù)論證和施工深化設(shè)計，對不同品牌、型號、接口、協(xié)議、特性的產(chǎn)品進行系統(tǒng)無縫集成，對通訊、供電、抗災(zāi)、防盜、防腐、寬溫、耐久性等指標(biāo)全面調(diào)研確定選型。

依法合規(guī):公路自然災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)和運行除應(yīng)符合指南要求外，同時符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)強制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。

1.2 術(shù)語詞典

公路自然災(zāi)害:自然災(zāi)害包括水旱災(zāi)害、氣象災(zāi)害、地震災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、海洋災(zāi)害、生物災(zāi)害、森林草原火災(zāi)等類型。公路自然災(zāi)害主要指因洪滂、泥石流、崩塌滑坡等引發(fā)的橋梁垮塌、路基邊坡虷塌、隧道洞口邊仰坡滑坡等公路突發(fā)災(zāi)害事件。

重點普通公路:一般為年平均日交通量達(dá)7000輛以上、設(shè)計速度達(dá)到60公里/小時以上的普通公路。各省(區(qū)、市)可結(jié)合實際對上述指標(biāo)進行優(yōu)化。

自然災(zāi)害風(fēng)險路段:因地理位置、地形地貌、氣象條件、地質(zhì)構(gòu)造等自然因素差異，橋隧路坡面臨洪滂、泥石流等一種或多種自然災(zāi)害威脅，且災(zāi)害發(fā)生的可能性較大、一旦發(fā)生可能對公路造成嚴(yán)重?fù)p害的特定路段定義為自然災(zāi)害風(fēng)險路段。根據(jù)交通運輸部《自然災(zāi)害綜合風(fēng)險公路承災(zāi)體普查技術(shù)指南》和《進一步提升高速公路防災(zāi)抗 災(zāi)能力設(shè)計回溯工作方案》等，將自然災(zāi)害風(fēng)險路段分為高、較高、一般、低四個等級，其中高風(fēng)險路段包括自然災(zāi)害綜合風(fēng)險公路承災(zāi)體普查的一級風(fēng)險點和設(shè)計回溯發(fā)現(xiàn)的重大風(fēng)險點;較高風(fēng)險路段包括自然災(zāi)害綜合風(fēng)險公路承災(zāi)體普查的二級風(fēng)險點和設(shè)計回溯發(fā)現(xiàn)的較大風(fēng)險點;一般風(fēng)險路段包括自然災(zāi)害綜合 風(fēng)險公路承災(zāi)體普查的三級風(fēng)險點和設(shè)計回溯發(fā)現(xiàn)的一般風(fēng)險點;低風(fēng)險路段包括自然災(zāi)害綜合風(fēng)險公路承災(zāi)體普查的四級風(fēng)險點和設(shè)計回溯發(fā)現(xiàn)的低風(fēng)險點。各省(區(qū)、市)可結(jié)合實際對自然災(zāi)害風(fēng)險路段等級進行提級管理。

阻攔區(qū):通過布設(shè)告警和阻攔設(shè)施，當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害時對車輛通行進行阻攔的區(qū)域。

告警區(qū):通過布設(shè)告警設(shè)施，當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害時提醒車輛采取減速和停車措施的區(qū)域。

監(jiān)測設(shè)施:布設(shè)在公路災(zāi)害風(fēng)險路段，用于實時監(jiān)測橋梁、路基邊坡、路面、隧道洞口邊仰坡等狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)橋梁垮塌、路基邊坡抒塌、隧道洞口邊仰坡滑坡等公路突發(fā)災(zāi)害事件的設(shè)備及相關(guān)配套裝置。

預(yù)警設(shè)施:布設(shè)在公路災(zāi)害風(fēng)險路段及周邊區(qū)域，用于對過往車輛進行告警、阻攔的設(shè)備及相關(guān)配套裝置。包括告警設(shè)施和阻攔設(shè)施。

監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)(監(jiān)測報警云平臺):融合監(jiān)測預(yù)警設(shè)施數(shù)據(jù)和行業(yè)內(nèi)外等多源數(shù)據(jù)，并對公路自然災(zāi)害進行分析處理和審核判斷，當(dāng)達(dá)到設(shè)定闊值，能夠通過多種渠道及時發(fā)布預(yù)警的信息系統(tǒng)。監(jiān)測預(yù)警信息系統(tǒng)包括省級和路段級。