公路边坡位移如何实现长期自动化监测？视觉监测方案与应用案例

公路边坡位移监测的难点，不只是能否测出位移，还包括设备能否在偏远环境下长期运行、现场供电和通信问题如何解决、大跨度边坡如何灵活布置，以及监测异常发生后能否及时预警。

针对山区公路、高速公路和县乡道路等边坡监测场景，在线视觉跟踪仪可通过非接触式图像测量，持续获取边坡重点位置的位移数据，并将结果上传至远程管理平台，为边坡风险研判、现场复核和安全处置提供数据依据。

一．为什么公路边坡需要长期位移监测？

公路边坡通常分布范围广，受地质条件、降雨、施工扰动和道路运营环境影响明显。

连续降雨可能导致岩土含水率升高，施工开挖和车辆振动也可能加剧局部松动。部分边坡在发生明显滑移前，往往会经历一个缓慢变形和位移逐渐累积的过程。

因此，边坡监测不能只依赖单次测量或定期人工巡检，还需要持续掌握以下信息：

▪ 边坡是否发生位移；

▪ 位移量有多大；

▪ 位移是否持续发展；

▪ 不同监测位置的变化是否同步；

▪ 位移是否达到预设预警阈值。

长期、连续的位移数据，有助于管理人员识别边坡变化趋势，判断异常是短期波动还是持续发展，并为后续处置提供参考。

二．偏远边坡监测如何解决供电问题？

很多公路边坡远离市区，现场缺少稳定电源和有线网络。若完全依赖市电和固定通信线路，可能面临施工周期长、布线成本高以及后期维护不便等问题。

在晋城高速公路边坡位移自动化监测项目中，海塞姆科技结合现场取电条件，采用电池与太阳能供电方案，实现1Hz频率的位移数据采集。

通过该部署方式，监测设备可在减少现场布线和基础设施依赖的情况下持续运行。管理人员无需频繁前往现场，即可远程了解边坡重点区域的位移变化。

太阳能与电池供电方案更适合以下场景：

▪ 山区公路边坡；

▪ 高速公路沿线边坡；

▪ 偏远县乡道路；

▪ 临时施工边坡；

▪ 不具备稳定市电条件的监测区域。

对于偏远边坡而言，监测系统不仅要具备测量能力，还需要综合考虑功耗、供电方式、数据上传和设备维护等实际问题。

三．大跨度边坡如何进行柔性监测布置？

边坡表面通常不规则，不同监测区域之间可能存在高差、遮挡和视线限制。对于长距离、大跨度边坡，单一固定视角往往难以覆盖全部重点位置。

在平宜高速公路边坡监测项目中，项目采用前后相机组成的柔性监测方式，根据边坡的空间结构和现场视线条件调整设备布置，使多个监测区域形成连续的数据链路。

柔性视觉监测并不是简单增加设备数量，而是根据现场条件设计不同设备和监测点之间的衔接关系，从而适应：

▪ 长距离边坡监测；

▪ 大跨度边坡监测；

▪ 不规则坡面监测；

▪ 存在遮挡的复杂场景；

▪ 多区域连续位移监测。

当单个监测视角无法覆盖所有测点时，可通过前后测量设备或多设备协同布置，扩大监测范围，并保持不同区域数据之间的连续性。

四．视觉跟踪仪如何测量边坡位移？

在线视觉跟踪仪通常通过识别设置在边坡重点位置的标靶，连续获取标靶在图像中的位置变化，再结合系统标定参数计算边坡位移。

与人工定期测量相比，视觉监测可实现自动采集、远程传输和连续记录。管理人员可通过监测平台查看不同时段的位移数据和变化趋势。

其基本工作流程包括：

▪ 根据边坡结构和风险位置设置监测标靶；

▪ 在稳定区域安装视觉监测设备；

▪ 系统持续识别和跟踪标靶位置；

▪ 计算各监测点的位移变化；

▪ 将监测数据上传至远程平台；

▪ 位移达到预设阈值时触发报警。

由于采用非接触式测量方式，监测设备不需要直接安装在边坡变形区域，可减少复杂坡面环境对传感器安装和维护造成的影响。

五．边坡自动化监测如何实现远程预警？

在漳州市边坡位移监测项目中，在线视觉跟踪仪通过持续识别边坡重点位置的标靶，获取位移数据并上传至远程平台。

管理人员可在平台中查看边坡位移量、变化时间和发展趋势。当监测数据达到预设阈值时，系统可及时发出报警信息，为现场复核、风险研判和处置决策争取时间。

边坡监测预警不能只关注某一个时间点的数值，还需要结合位移速率、持续时间和历史趋势综合判断。

例如，某个监测点出现短时间波动，可能与天气、光照或施工扰动有关；如果位移持续增加，或多个监测点同时出现趋势性变化，则需要提高关注等级，并安排现场检查。

因此，自动化监测系统的价值不仅是记录数据，更在于形成连续的时间序列，使管理人员能够判断边坡变化是否具有持续性和发展性。

六．在线视觉跟踪仪适用于哪些边坡监测场景？

在线视觉跟踪仪可应用于高速公路、普通公路、县乡道路和施工区域的边坡位移监测，尤其适合监测点分散、现场环境复杂或需要长期远程监测的项目。