12《公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明本文件是中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會發(fā)[2025]9號下達(dá)的2025年度團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)計劃項(xiàng)目之一，由中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會提出并歸口，河北省北斗導(dǎo)航位置服務(wù)有限公司牽頭起草。計劃號：GLAC2025-03。計劃采標(biāo)程度：無。公路作為我國核心的交通基礎(chǔ)設(shè)施，是現(xiàn)代化交通建設(shè)的重要組成部分，對于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有重要意義。然而，由于地質(zhì)條件的不同，公路在建設(shè)和運(yùn)營過程中常常會遇到各種地質(zhì)災(zāi)害，如山體滑坡、地面塌陷、泥石流等。這些地質(zhì)不僅會給公路設(shè)施的正常使用帶來影響，還可能造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。隨著交通網(wǎng)絡(luò)的日益擴(kuò)大和不斷發(fā)展，公路地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)成為制約公路建設(shè)和運(yùn)營安全的重要因素之一。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，以及智能傳感器的普及，當(dāng)前我國的大部分公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)均采用了多種物理和化學(xué)感知設(shè)備，通過監(jiān)測公路及周邊環(huán)境地質(zhì)物理量和化學(xué)量3變化趨勢，為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測，以及公路維保和工程建設(shè)提供準(zhǔn)確有效的決策支持。這其中，時空數(shù)據(jù)對于確保物理感知設(shè)備采集的數(shù)據(jù)可信至關(guān)重要，因此，BDS作為我國重要的時空基礎(chǔ)設(shè)施，在我國持續(xù)推動北斗大規(guī)模應(yīng)用的背景下，在近年來也大量應(yīng)用在了公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)警應(yīng)用中。特別是四川、廣西、云南等地理和氣候環(huán)境復(fù)雜的省份，已開展了大量的運(yùn)用。然而從標(biāo)準(zhǔn)化的角度，仍然存在著以下問題。一是當(dāng)前尚未有標(biāo)準(zhǔn)能從時空數(shù)據(jù)結(jié)合新一代信息技術(shù)的多維運(yùn)用的角度對公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)提供指導(dǎo)，例如DB14/T3162《公路地質(zhì)災(zāi)害北斗監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》、DB45/T2364《公路路基監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》、DB51/T3090《山區(qū)公路路堤與高邊坡監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》等標(biāo)準(zhǔn)。雖然部分標(biāo)準(zhǔn)中涉及GNSS的應(yīng)用，但多以工程建設(shè)的角度對系統(tǒng)應(yīng)用展開描述，而對于系統(tǒng)從感知設(shè)備到系統(tǒng)應(yīng)用的整體架構(gòu)設(shè)計缺很少提及，系統(tǒng)設(shè)計和研發(fā)相關(guān)方很難依靠現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和開發(fā)出能夠充分發(fā)揮出時空大數(shù)據(jù)的全部潛力；二是在北斗，特別是北斗獨(dú)立定位大規(guī)模應(yīng)用的背景下，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)多以GNSS為主，缺乏對于北斗應(yīng)用的相關(guān)規(guī)定。因此，需要制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步促進(jìn)北斗在交通基礎(chǔ)設(shè)施保障領(lǐng)域的應(yīng)用，充分發(fā)揮北斗時空大數(shù)據(jù)的潛力，填補(bǔ)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的空白。1）成立標(biāo)準(zhǔn)起草組標(biāo)準(zhǔn)計劃下達(dá)后，中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會北斗標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會組織成立標(biāo)準(zhǔn)起草工作組，由河北省北斗導(dǎo)航位置服務(wù)有限公司牽頭4負(fù)責(zé)，標(biāo)準(zhǔn)編寫過程中按需補(bǔ)充有關(guān)單位和人員。組成及任務(wù)分工如下：由牽頭單位負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容大綱制定、資料收集分析、技術(shù)參數(shù)的確定以及標(biāo)準(zhǔn)條款的編寫等工作。其他參編單位主要負(fù)責(zé)意見收集整理、標(biāo)準(zhǔn)化格式、國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)資料翻譯研究以及企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐等工作。2）起草階段計劃下達(dá)后，起草組在充分調(diào)研國內(nèi)外技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，編寫形成標(biāo)準(zhǔn)草案，并召開兩次線下技術(shù)研討會對標(biāo)準(zhǔn)草案的技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行充分討論，確定本文件草案的技術(shù)要求和技術(shù)參數(shù)，2025年9月完成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。二、標(biāo)準(zhǔn)的編制原則和依據(jù)2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定編寫，緊密結(jié)合工程任務(wù)實(shí)踐，注重標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、適用性和可操作性。2.2標(biāo)準(zhǔn)確定依據(jù)2.2.1標(biāo)準(zhǔn)化對象和適用范圍本文件規(guī)定了基于北斗的公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）的總體要求、功能要求、性能要求、安裝與布設(shè)要求。本文件適用于基于北斗的公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計和52.2.2標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容確定依據(jù)本文件技術(shù)確定依據(jù)主要來源于牽頭單位河北省北斗導(dǎo)航位置服務(wù)有限公司在河北省高速公路及其他類型公路周邊開展地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測業(yè)務(wù)的實(shí)踐。同時，本文件的編制也參考了現(xiàn)行各類標(biāo)準(zhǔn)。13606—2007《土工試驗(yàn)儀器巖土工程儀器振弦式傳感器通用技術(shù)條件》、GB/T21978.2—2014《降水量觀測儀器第2部分：翻斗式雨40689—2021《智慧城市設(shè)備聯(lián)接管理與服務(wù)平臺技術(shù)要求》、GB/T41780.1—2022《物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算第1部分：通用要求》、GB/T42979—2023《全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）位置報告/短報文型終端性能要求及測試方法》、GB/T45224—2025《智慧城市城市交通基礎(chǔ)設(shè)施智能監(jiān)測技術(shù)要求》、JG/T422－2013《土木工程用光纖光柵應(yīng)變斗式雨量計》、SL/T811.4—2021《降水量觀測儀器第4部分：稱重式雨量計》等文件。軟件部分參考了T/CESA1037—2019《信息技術(shù)人工智能面向機(jī)器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)框架和功能要求》、GB/T42528—2023《時空大數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范》、GB/T22239—2019《信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)基布設(shè)與安裝部分參考了GB/T41783—2022《模塊化數(shù)據(jù)中心通6用規(guī)范》、GB/T45224—2025《智慧城市城市交通基礎(chǔ)設(shè)施智能監(jiān)測路地質(zhì)災(zāi)害北斗監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》、DB45/T2364《公路路基監(jiān)測技術(shù)規(guī)009—2018《地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測技術(shù)規(guī)程》等文件。三、標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、技術(shù)論證與效果3.1標(biāo)準(zhǔn)正文結(jié)構(gòu)第二章規(guī)范性引用文件第三章術(shù)語和定義第四章縮略語第五章總體要求第六章功能要求第七章性能要求第八章布設(shè)與安裝參考文獻(xiàn)3.2標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容本文件主要內(nèi)容包含總體要求、功能要求、性能要求、布設(shè)與安裝共四個部分?？傮w要求給出了設(shè)計原則和系統(tǒng)架構(gòu)，其中設(shè)計原則包含設(shè)計方案與災(zāi)害的關(guān)系、監(jiān)測點(diǎn)的選址原則和設(shè)備選型的原則，系統(tǒng)架構(gòu)給7出了系統(tǒng)功能視圖，分為物理感知層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層，并逐層對功能層的作用進(jìn)行了表述。功能要求按照系統(tǒng)功能視圖分層分模塊給出具體的功能要求，其中物理感知層分別給出了北斗監(jiān)測站、應(yīng)力計、傾角傳感器、裂縫傳感器、雨量計、地下水位計、攝像機(jī)、雷達(dá)等物理感知設(shè)備，以及邊緣網(wǎng)關(guān)等組網(wǎng)設(shè)備的功能要求；數(shù)據(jù)層規(guī)定了數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)存儲等模塊的功能要求；服務(wù)層給出了GIS服務(wù)、設(shè)備管理、可視化、用戶管理、遠(yuǎn)程控制、定位服務(wù)、服務(wù)管理、接口管理、機(jī)器學(xué)習(xí)等核心功能層模塊的功能要求，以及認(rèn)證和身份管理、授權(quán)和安全策略、審計、加密管理等安全層模塊的功能要求；應(yīng)用層規(guī)定了監(jiān)測分析、區(qū)域管理、預(yù)警報警等功能要求。性能要求分別給出了物理感知設(shè)備以及系統(tǒng)/軟件的性能要求，其中系統(tǒng)/軟件性能包含響應(yīng)時間、事務(wù)處理、并發(fā)用戶數(shù)網(wǎng)絡(luò)帶寬、報警等性能要求。布設(shè)與安裝規(guī)定了監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)、物理感知設(shè)備布設(shè)、數(shù)據(jù)中心、3.3試驗(yàn)驗(yàn)證的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益3.3.1主要產(chǎn)品功能的驗(yàn)證本文件牽頭單位河北省北斗導(dǎo)航位置服務(wù)有限公司根據(jù)實(shí)際物理設(shè)備采購和系統(tǒng)建設(shè)，將部分設(shè)備標(biāo)稱功能、設(shè)備實(shí)際功能展現(xiàn)和本文件中相關(guān)的功能表述進(jìn)行對比，如下表所示。81293支持連接雨量顯示記錄儀；翻斗式雨量計應(yīng)具備通過承雨口部件收集降雨，通過計量部件中的翻斗進(jìn)行計量并輸出物理量信4設(shè)置了預(yù)警和報警閾值。3.3.2主要產(chǎn)品性能的驗(yàn)證3.3.3本文件牽頭單位河北省北斗導(dǎo)航位置服務(wù)有限公司根據(jù)實(shí)際物理設(shè)備采購和系統(tǒng)建設(shè)，將部分設(shè)備/系統(tǒng)性能、設(shè)備實(shí)際性能展現(xiàn)和本文件中相關(guān)的性能表述進(jìn)行對比，如下表所示。1-求232014中第5章的要求43.3.3主要技術(shù)內(nèi)容綜述經(jīng)應(yīng)用實(shí)踐，本文件中系統(tǒng)的功能、性能等技術(shù)要求具備科學(xué)性有效的解決了公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中所面臨的痛點(diǎn)，并為系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)提供了有效指導(dǎo)。預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益如下：“北斗+”公路地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)是在我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)分析算法等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)公路地質(zhì)災(zāi)害的實(shí)時監(jiān)測和預(yù)警?；诒倍返墓返刭|(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)在行業(yè)應(yīng)用中的意義主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：一是保障公路的運(yùn)營安全。該監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)依托于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、借助地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測傳感器，通過北斗衛(wèi)星，可以實(shí)現(xiàn)對公路災(zāi)害監(jiān)測傳感器的高精度定位。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)具有準(zhǔn)確性高、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，能夠?yàn)榈刭|(zhì)災(zāi)害的實(shí)時監(jiān)測提供可靠的位置信息、能夠?qū)崟r獲取公路路段的各類地質(zhì)災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)。這些傳感器可以檢測地質(zhì)災(zāi)害的諸多指標(biāo)，如地質(zhì)位移、地下水位等，通過采集這些數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時分析比對和處理，可以及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的危險信號。結(jié)合云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、北斗等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候、全自動的監(jiān)測預(yù)警。這種高可靠性的監(jiān)測系統(tǒng)能夠在各種天氣和環(huán)境下穩(wěn)定工作，顯著提升災(zāi)害管理的效率和準(zhǔn)確性。保障人民生命財產(chǎn)安全。北斗系統(tǒng)的應(yīng)用有效提升了地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警的及時性和準(zhǔn)確性，減少了災(zāi)害發(fā)生時的損失。二是推動行業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展。北斗技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。通過提供安全監(jiān)測設(shè)備、預(yù)警服務(wù)、治理工程設(shè)計和整體數(shù)字化解決方案，推動了行業(yè)的整體進(jìn)步和技術(shù)升級。四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)程度及水平的簡要說明本文件不涉及。五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系本文件符合國家現(xiàn)行方針政策，與法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)不存在抵觸之處，技術(shù)要求不低于強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求，且與相六、涉及專利的有關(guān)說明七、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施建議一是擬在工作組內(nèi)部采用，起草組來自道路交通、施工建設(shè)等行業(yè)以及北斗相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，匯集產(chǎn)、學(xué)、研、用等方面?；谄鸩萁M成員單位驅(qū)動，擬在其他尚未開展地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測或新建的公路，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和落地應(yīng)