国产高精度形变监测设备实现技术突破 北斗系统赋能基础设施安全

目前,我国基础设施建设规模位居世界前列,涵盖桥梁、隧道、大坝、地质灾害防治等多个领域。这些工程长期运行中可能出现沉降、变形等问题,因此需要科学、有效的实时监测体系。传统形变监测手段在精度、部署难度和人工成本等存在局限,难以满足现代工程安全管理需求。北斗GNSS形变监测设备的应用在很大程度上弥补了这些短板。该类设备利用北斗卫星导航系统信号,通过多频接收与数据处理算法,可实现厘米级乃至亚毫米级测量精度,达到国际先进水平。相比传统方式,GNSS形变监测具备全天候运行、受地形限制较小、数据可实时传输等优势。 从供给端看,中海达、华水科技、华测导航、南方测绘、海克斯康等企业针对不同场景推出了系列产品。中海达MS100以厘米级精度和较为简便的部署方式,在桥梁、隧道监测中应用较多。华水科技HS-G7一体机支持北斗B1/B2/B3多频信号——静态精度可达亚毫米级——更适合大坝与地质灾害监测。华测导航H7强调稳定性与成本效益,在复杂环境适应性上表现突出。南方测绘MR3系统突出易用性,降低了非专业人员的部署门槛。海克斯康GM01则面向桥梁监测进行优化,提供动静态结合的监测方案。 这些产品显示出几项共性特点:一是精度提升明显。多频接收能力使设备在复杂环境下仍能保持较高定位精度,在城市建筑群、山区等易受干扰场景中优势更为突出。二是部署更省时。一体化设计、自动化配置与低功耗方案,缩短了安装调试周期,也更适配应急监测需求。三是数据回传更灵活。支持多种通信方式,便于监控中心远程获取数据、开展分析与预警。四是成本门槛下降。随着产业链成熟与市场竞争加剧,设备成本逐步降低,更多工程项目具备投入条件。 从应用效果看,GNSS形变监测设备已在多类工程中发挥作用。在桥梁领域,可精确监测主跨沉降、横向位移等关键指标,为养护决策提供依据;在隧道工程中,可更早发现衬砌变形,降低安全事故风险;在大坝监测中,亚毫米级精度有助于捕捉坝体微小变化,为防汛调度与安全评估提供支持;在地质灾害防治中,可监测滑坡、泥石流等地质体的缓慢变形,为预警和人员转移争取时间。 同时也应看到,我国基础设施监测仍有短板。一些老旧工程监测手段相对落后,覆盖不足;区域间技术水平差异明显,中西部地区能力相对薄弱;监测数据的综合分析与应用仍需提升,从“发现问题再处置”向“提前识别并预防”转变仍有提升空间。 为此,应更推动GNSS形变监测设备在基础设施领域的更广泛应用。一是强化政策与制度保障,将监测纳入工程建设与养护的刚性要求,完善标准体系。二是鼓励企业持续创新,提升设备可靠性与智能化水平,提供更贴合不同工程特点的定制方案。三是加强技术培训与人才培养,提升管理人员的监测意识与数据分析能力。四是建立数据共享机制,推动区域与行业间互联互通,逐步形成覆盖全国基础设施安全监测网络。

基础设施安全是公共安全的重要支撑。形变监测从“测得准”走向“用得好”,关键在于将先进设备转化为稳定可持续的运行机制和可执行的处置流程。随着以北斗为代表的自主时空信息能力持续增强,并与工程治理体系不断衔接完善,将为风险的早发现、早研判、早处置提供更可靠的技术支撑,也为重大工程全寿命周期管理拓展新的空间。