TCI 179-2023 泥石流泥位流速毫米波雷达监测技术规程

ICSCCS D02CI团 体 标 准T/CI179-2023泥石流泥位流速毫米波雷达监测技术规程SpecificationforSurfaceElevationandMonitoringofDebrisFlowbyMillimeterRadarMethod2023-11-13发布 2023-11-13实施中国国际科技促进会 发布T/CI179-2023T/CI179-2023PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII前  言本文件按照GB/TL.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草；某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由内蒙古方向图科技有限公司提出。本文件由中国国际科技促进会归口。（自然资源部地质灾害技术指导中心、特力惠信息科技股份有限公司、中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所、雅安市地灾防治与生态修复中心、内蒙古工业大学。引  言为规范泥石流泥位流速毫米波雷达监测预警工作，制定本文件。T/CI179-2023T/CI179-2023PAGEPAGE1泥石流泥位流速毫米波雷达监测技术规程范围本文件规定了泥石流泥位流速毫米波雷达监测包括的仪器组成与技术参数、仪器选址与安装、仪器运行维护等技术要求。本文件适用于采用毫米波雷达技术的泥石流泥位流速专业监测。规范性引用文件（不包括勘误的内容GB4208-2017外壳防护等级（IP代码）GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范DZ/T0220-2006泥石流灾害防治工程勘测规范DZ/T0221-2006崩塌、滑坡、泥石流监测规范DZ/T0309-2017地质环境监测标志DZ/T0450-2023地质灾害监测数据通信技术要求DZ/T0460-2023地质灾害自动化仪器监测预警规范工业和信息化部令第62号中华人民共和国无线电频率划分规定术语和定义下列术语和定义适用于本文件。泥位Surfaceelevationofdebrisflow泥石流运动过程中，流体的表面高程与沟道基底高程的相对高差。[来源：T-CAGHP034—2018，3.1，有修改]流速Velocityofdebrisflow泥石流运动过程中，表面流体的运动速度。毫米波雷达监测仪器Millimeterwaveradarmonitoringequipment/sensor通过毫米波雷达对泥石流表面发射电磁波并接收其回波，基于干涉测量原理获得泥石流的泥位，基于多普勒效应测速原理获得泥石流的流速。注：简称“毫米波雷达仪器”。一般规定监测目的通过对泥石流表面泥位和流速的监测，为泥石流临灾预警和避险撤离提供数据支撑。监测对象通过毫米波雷达传感器获取泥石流运动过程中的回波，实现泥石流表面流速和泥位高度的动态获取，监测对象应符合DZ/T0221-2006中关于监测内容的要求。仪器组成与技术参数监测仪器组成毫米波雷达监测仪器应由收发模块、数据采集处理模块、通信模块、供电模块和固定支架组成。数据收发模块收发模块包括天线、信号发射器和信号接收器3个组成部分，天线负责射频信号的发射和接收，信号发射器产生射频信号，信号接收器接收天线收到的目标回波信号并完成处理。数据采集处理模块应能够控制收发模块，完成正常的收发动作；能够对毫米波收发模块返回的信号进行数字采样，并对采样信号进行分析和处理，具备数据本地备份存储能力。通信模块0450-2023执行。供电模块应为毫米波雷达各功能模块提供稳定电源，满足无日照条件下至少连续工作30d；配备太阳能供电的仪器，太阳能板功率应与蓄电池容量匹配，在久雾久雨及日照率小于30%的地区可适当增大容量，可远程获取蓄电池剩余电量；应安装充放电控制器对蓄电池实行过充和欠压保护，可自主设定正常、节能、休眠等供电模式；太阳能电池板朝向应为最优光照方向。固定支架应确保连接稳固、基础结实，确保毫米波雷达正常工作和有效获取泥位流速，满足防水、防尘、防腐蚀要求。技术参数工作频段毫米波雷达仪器工作频段为18GHz～40GHz,应符合《中华人民共和国无线电频率划分规定》中无线电定位业务的相关规定。作用距离毫米波雷达监测仪器的作用距离应满足实地监测需求，径向作用距离不小于100m。灵敏度毫米波雷达监测仪器的泥位灵敏度应不低于3cm，流速灵敏度应不低于0.06m/s。工作时间毫米波雷达监测仪器应能在蓄电池无充电情况下连续工作30天。适用环境应满足在-40℃～+60℃的环境中工作、存储和运输要求。防水防尘等级仪器外壳应符合《外壳防护等级（IP代码）》GB4208-2017中关于防护等级的规定，监测仪器的防水防尘标准应不低于IP65。[来源：T-CAGHP034—2018，5.6，有修改]监测仪器功能监测周期控制监测周期应能通过服务器远程或前端主动控制。监测周期范围为30秒-24小时。监测仪器应能根据监测周期选择进入低功耗模式。低功耗模式下通信仪器应进入休眠状态并能远程或自动定时唤醒，其余用电仪器应进入休眠或关机状态。数据传输仪器应具备无线数据传输功能，可以上传监测数据和仪器状态。监测数据应包含距离、流速、泥位三种必要监测信息。仪器状态应包含仪器编号、电源情况、异常状态错误码等仪器状态信息以便于维护。地面网络信号覆盖不佳时，应能及时自动切换至其他通信方式以保证数据稳定传输。前端预警对于无网络覆盖地区，监测仪器应支持声光报警等前端预警方式。应支持使用线缆、低功率广域网等通信方式实现与声光报警装置交互。仪器选址与安装仪器选址DZ/T0221-2006、DZ/T0460-2023应保证监测仪器天线辐射方向无建筑或树木等阻挡，保证信号传输稳定。应能保障毫米波雷达监测仪器选址具备移动通信或卫星通信信号。如果一条沟道需要多台监测仪器，监测仪器的安装距离应大于监测仪器的作用距离，监测范围计A。安装要求应根据监测设计方案施工，同时考虑安装地点的实际情况，合理制定施工方案，施工材料质量符合有关文件规定，浇筑的混凝土基础施工应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015（B）。[来源：T-CAGHP034—2018，7.1，有修改]施工关键步骤如下：在指定地点开挖基坑，基础尺寸不小于600mm×600mm×800mm。2m时混凝土底座长×宽×深不小于500mm×500mm×600mm，地面以上立杆高度3m时混凝土底座长×宽×深不小于600mm×600mm×800mm，地面以上立杆高度5～6m时混凝土底座长×宽×深不小于800mm×800mm×1000mm，且基础露出地面高度不小于200mm0.5m140mm，管壁厚度≥3mm，立杆高度不低于2m。立杆安装应保证杆体与水平面垂直、安装稳固，晃动精度小于1mm。施工完成后应对仪器进行现场调试，保证通信正常。确认通信正常后，应使用电动角反射器或其他速度可控的标准雷达波反射器测试不同监测距离的监测信息。防护要求DZ/T0309-2017毫米波雷达仪器位于道路周边、建构筑物等易受人类活动干扰的位置时，应增加护栏等防护基础设施。仪器运行维护应对监测仪器进行定期检查与维护，并填写维护记录（见附录C），仪器维护周期应不低于2个月。维护要求每年汛前应对监测仪器进行校准维护。外观检查与维护立杆应稳固无晃动，监测仪器俯仰角正常。监测仪器外观无变形或破损。警示及防护措施正常。线缆检查与维护检查线缆是否存在老化或人为破坏的情况。检查线缆接口是否连接异常，线缆接口是否存在腐蚀等情况。通信检查与维护监测仪器通信连接正常。监测仪器数据收发正常。供电仪器检查与维护根据使用环境和蓄电池的老化情况，及时更换蓄电池。如采用太阳能充电，应定时清理太阳能充电板表面灰尘、树叶、鸟粪等污渍。

附 录 A（资料性附录）监测仪器监测范围计算方法6-1为监测仪器安装示H为监测仪器距离监测区域水平面的垂直高度，D1为近距监测点，D2为远距监测点，R为远表示监测仪天线的辐射角度，虚线为天线的法线。监测仪器距离监测区域水平面的垂直高度H确定的情况下，监测仪器的安装角度�、近距监测点D1和远距检测点D2的计算公式如下：�=𝑎𝑟𝑐

+�900 （公示A-1）��2�����1=�∕�𝑐�+��

（公示A-2）�2−�2−

（公示A-3）图A.1监测仪器安装示意图注：远距监测点与监测仪器距离R:200m监测仪器天线的辐射角度�：30°表中的参数为：H:监测仪器距离监测区域水平面的垂直高度;�:监测仪器的安装角度D1:近距监测点;D2:远距监测点;部分可参考安装参数表为便于安装，部分安装参数见表A.1.表A.1参考安装参数表H/m�/°/mD/m2.00105.573.39199.993.00105.865.02199.984.00106.156.62199.965.00106.438.18199.936.00106.729.71199.917.00107.0111.20199.888.00107.2912.66199.849.00107.5814.08199.8010.00107.8715.48199.7512.00108.4418.17199.6414.00109.0120.74199.5016.00109.5923.20199.3618.00110.1625.55199.1920.00110.7427.79199.00附 录 B（规范性附录）监测仪器安装施工记录表监测仪器安装施工记录表见表B.1。表B,1监测仪器安装施工记录表项目名称监测点名称省级编号地理位置XXX省(区、市)XXX市（地、州）XXX县(市、区)XXX乡(镇)XXX村XXX组仪器坐标经度： ° ′ ″；纬度： ° ′ ″；高程： m仪器名称仪器型号设计单位施工单位施工地点基础施工施工时间施工方式地笼尺寸基坑尺寸混凝土配比养护时长仪器安装安装时间立杆长度电池初始电压光照情况仪器调试数据通信数据上传□正常 □不正常命令下发□正常 □不正常安装人（签字）技术负责人（签字）验收人（签字）验收时间[来源：T-CAGHP034—2018，附录C，有修改]附 录 C（资料性附录）监测仪器运行维护记录表监测仪器运行维护记录表见表C.1。表C.1监测仪器运行维护记录表项目名称监测点名称省级编号地理位置XXX省(区、市)XXX市（地、州）XXX县(市、区)XXX乡(镇)XXX村XXX组仪器坐标经度： ° ′ ″；纬度： ° ′ ″；高程： m仪器类型仪器编号安装时间安装单位上次维护时间维