《公路地质灾害监测预警系统设计要求》

ICS33.200

CCSA90/94

GLAC

中国卫星导航定位协会团体标准

T/GLACXXXX—XXXX

公路地质灾害监测预警系统设计要求

Designrequirementofgeologicaldisasteronhighwaymonitoringandwarning

systems

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国卫星导航定位协会发布

T/GLACXXXX—XXXX

公路地质灾害监测预警系统设计要求

1范围

本文件规定了基于北斗的公路地质灾害监测预警系统（以下简称“系统”）的总体要求、功能要求、

性能要求、布设与安装要求。

本文件适用于基于北斗的公路地质灾害监测预警系统的设计和安装。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T2887—2011计算机场地通用规范

GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）

GB/T11828.3—2012水位测量仪器第3部分：地下水位计

GB/T13606—2007土工试验仪器岩土工程仪器振弦式传感器通用技术条件

GB/T21978.2—2014降水量观测仪器第2部分：翻斗式雨量传感器

GB/T37937—2019北斗卫星授时终端技术要求

GB/T40689—2021智慧城市设备联接管理与服务平台技术要求

GB/T41780.1—2022物联网边缘计算第1部分：通用要求

GB/T41783—2022模块化数据中心通用规范

GB/T42979—2023全球卫星导航系统（GNSS）位置报告/短报文型终端性能要求及测试方法

GB/T45224—2025智慧城市城市交通基础设施智能监测技术要求

GB50174数据中心设计规范

DZ/T0270地下水监测井建设规范

JG/T422－2013土木工程用光纤光栅应变传感器

NB/T11133—2023矿用倾角传感器

SL/T005—2017翻斗式雨量计

SL/T811.4—2021降水量观测仪器第4部分：称重式雨量计

DB14/T3162公路地质灾害北斗监测技术规程

DB45/T2364公路路基监测技术规范

DB51/T3090山区公路路堤与高边坡监测技术规程

T/CAGHP009—2018地质灾害应力应变监测技术规程

T/CESA1037—2019信息技术人工智能面向机器学习的系统框架和功能要求

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

地质灾害geologicaldisaster

自然因素或者人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地

裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

BDS:北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem)

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B/S:浏览器/服务器（Browser/Server）

CA:证书授权（CertificateAuthority）

C/S:客户端/服务器（Client/Server）

A/D:模拟/数字（Analog-to-Digital）

MTBF:平均无故障工作时间（MeanTimeBetweenFailure）

NB-IoT:窄带物联网（NarrowBandInternetofThings）

POI:兴趣点（PointofInterest）

PON:无源光网络（PassiveOpticalNetwork）

RMS:均方根（RootMeanSquare）

RS232:推荐标准232（RecommendedStandard232）

RS485:推荐标准485（RecommendedStandard485）

RTK:实时动态定位（Real-TimeKinematic）

SIM:用户识别模块（SubscriberIdentityModule）

Wi-Fi:无线网络通信技术（WirelessFidelity）

WLAN:无线局域网（WirelessLocalAreaNetwork）

UPS:不间断电源（UninterruptiblePowerSupply）

Zigbee:紫蜂协议（ZigbeeProtocol）

5总体要求

设计原则

系统的设计应遵守下列原则：

a)实现对公路滑坡、崩塌、泥石流、地表沉降等不同类型自然灾害的监测,设计前期依据常见的

地质灾害类型，搭建地质灾害监测方案，主要包含滑坡类地质灾害监测方案、地面沉降类地质

监测方案、泥石流类地质灾害监测方案、岩溶塌陷类地质灾害监测方案和崩塌类地质灾害监测

方案等；

b)系统的设计遵循实用、可靠、先进、经济和环保的设计原则；

c)监测点的选址优先选择地质灾害易发多发区、重要交通干线沿线、重大工程活动区等关键区域

进行监测点布局；

d)感知设备选型优先选择具备高可靠性、低功耗、防雷、防水、防潮、防雾、防尘、耐高温等特

性，且具有自校准、自补偿功能的智能传感器。

系统架构

图1给出了基于北斗的公路地质灾害监测预警系统架构，包含物理感知层、数据层、服务层和应用

层。系统应根据公路周边环境和IT基础设施布设难易程度采用基于B/S、C/S架构或将数据层、服务

层、应用层部署在云计算环境中。当采用B/S、C/S架构时，应建设包含算力、网络、和存储资源在内

的数据中心。图中虚线表示该功能模块仅在采用云计算架构时部署。

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应用层

监测分析区域管理预警报警

服务层

核心服务层安全层

G1S服务设备管理可视化用户管理远程控制认证和身份管理授权和安全策略

定位服务服务管理接口管理机器学习审计加密管理

数据层

数据汇集数据处理数据存储

物理感知层

边缘网关

通信与组网边缘数据处理控制执行

物理感知设备

北斗监测站应力传感器倾角传感器裂缝传感器雨量计地下水位计摄像机雷达

图1基于北斗的公路地质灾害监测预警系统功能视图

其中：

a)物理感知层：包含物理感知设备和边缘网关，物理感知设备将采集上来的实时地质环境物理量

数据和时空数据传输至边缘网关进行数据处理，同时为系统远程控制和通信组网功能的实现

提供物理环境；

b)数据层：对物理量数据、时空数据进行汇聚、处理、存储等操作；

c)服务层：为系统应用提供软件支撑，包含核心服务层和安全层；

d)应用层：为公路地质灾害监测业务提供监测分析、区域管理、预警报警等功能。

6功能要求

物理感知层

6.1.1物理感知设备

6.1.1.1北斗监测站

北斗监测站用于监测大型滑坡体、路基、边坡、地裂缝、桥梁、隧道等对象，通过监测位移变化，

为系统判断地质灾害发生的概率、时间等提供基础时空数据，应符合下列要求：

a)支持仅接收BDS信号进行位置解算并输出定位结果功能；

b)支持参数配置、数据输入、输出、下载，数据预处理，基线解算和平差评价等功能；

c)支持GB/T42979—2023中5.1.9规定的北斗短报文通信功能；

d)支持通过移动蜂窝网、NB-IoT、以太网、串行接口等方式传输时空数据；

e)支持GB/T37937—2019中8.1.1规定的单向授时功能；

f)支持RTK、网络RTK等差分定位功能；

g)支持自检功能，能通过自带接口查看检测结果；

h)支持参数设置和查询功能，包括接收卫星的截止高度角、数据采样间隔、通信参数及接入网络

RTK等；

i)支持显示接收卫星状态、存储状态、电源状态、故障状态等信息；

j)支持数据本地存储、断点续传和数据查询上传功能；

k)支持根据网络信号强度和传输速率自动选择入网方式。

6.1.1.2应力计

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光纤光栅应力计应支持利用光纤光栅的中心波长和应变的对应关系，通过调解电路输出待测结构

的应变信息。

6.1.1.3倾角传感器

倾角传感器应支持显示/输出角度值，角度值校准功能。支持输出模拟量和数字量信号，至少支持

Wi-Fi、Zigbee等无线传输协议中的一种。

6.1.1.4裂缝传感器

裂缝传感器功能要求如下：

a)支持采集裂缝宽度、倾角等数据；

b)支持通过RS485、NB-IoT、移动蜂窝网等无线数据传输协议传输数据；

c)支持自定义采样和上传数据间隔；

d)支持防水、过压和欠压保护。

6.1.1.5雨量计

雨量计功能要求如下：

a)支持连接雨量显示记录仪；

b)翻斗式雨量计应具备通过承雨口部件收集降雨，通过计量部件中的翻斗进行计量并输出物理

量信号的功能；

c)称重式雨量计应支持防风功能，数据处理软件应具备SL/T811.4—2021中5.6.1～5.6.3规

定的功能。

6.1.1.6地下水位计

地下水位计功能要求如下：

a)应具备防潮、防尘的能力，宜具备防盐雾、防冻的能力；

b)应具备抗电磁干扰的能力；

c)应支持通过RS232、RS485等接口输出物理量数据的功能；

d)应支持计时功能，记录时段和记录周期应符合GB/T11828.3—2012中5.4.5和5.4.6的要求。

6.1.1.7摄像机

摄像机用于位移、倾斜、裂缝、振动等监测内容的获取，功能要求如下：

a)支持云台控制、实时监控、拍照录制等功能；

b)支持视觉图像本地数据处理功能，符合GB/T45224—2025中6.2.6.4的要求；

c)具备设置预置位、预置位自动回位以及摄像机角度信息反馈功能；

d)支持GB/T37937—2019中8.1.1规定的单向授时功能；

e)应支持在低能见度下识别路面塌陷、行车灯光轨迹中断等事件的功能；

f)应支持彩色/黑白、昼/夜自动转换、背光补偿、强光抑制等功能；

g)支持将事件结构化数据上传至云上，包含事件发现时间、上报时间、事件位置、事件类型等信

息的结构化数据以及图片和视频数据。

6.1.1.8雷达

雷达功能要求如下:

a)支持通过激光扫描测量并输出位移变形数据；

b)支持点密度设置、采集控制、数据本地存储、数据预览功能；

c)支持配准拼接、抽吸去燥、建模分析等数据处理功能，见GB/T45224。

6.1.2边缘网关

边缘网关功能要求如下：

a)应支持本地数据存储与备份、数据库接入、容灾防错等功能。

b)通信与组网：

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1)应支持通过移动通信网络与双绞线之间进行数据传输，以及在两种方式之间进行切换；

2)应支持以太网、移动蜂窝网、WLAN、NB-IoT等有线或无线接入方式的一种或多种，如服

务层和应用层功能模块部署在云上，边缘网关应支持PON接入；

3)应支持多种物理感知设备组网和访问网关，并通过组网进行互操作；

4)应支持桥接、路由或桥接/路由混合工作模式和静态路由配置功能。

c)边缘数据处理：应支持数据预处理和统计分析功能，其中，数据预处理应符合GB/T41780.1—

2022中6.2.1.2的要求，统计分析应符合GB/T41780.1—2022中6.2.2.1的要求。

d)控制执行：应支持自主控制和外部控制，符合GB/T41780.1—2022中6.2.3的要求。

数据层

6.2.1数据汇集

数据汇集服务功能要求如下：

a)当系统从多个边缘网关采集数据时，应支持多数据源的并发接入；

b)应支持通过为不同的应用设置访问权限实现数据隔离；

c)支持数据接入策略配置。

6.2.2数据计算

数据计算功能要求如下：

a)应支持转换、特征值、模型、图像等计算方式，当物理感知设备部署环境对温湿度、气压敏感

时，支持补偿修正计算，其中，特征值、模型和图像计算应符合GB/T45224—2025中8.3.3～

8.3.5的要求；

b)支持BDS时空数据与由物理感知设备采集的数据之间进行双向修正。

6.2.3数据存储

数据存储功能要求如下：

a)应支持物理感知层各设备和服务应用的数据自动透传或存储，自定义存储周期；

b)应支持对象存储、列式存储、分布式数据库、云存储等存储模式；

c)应支持存储空间的动态配合分配和管理；

d)应支持转换前对数据进行存储备份，保障数据完整性。

服务层

6.3.1核心服务层

6.3.1.1GIS服务

GIS服务应符合下列要求：

a)地图绘制：支持二维和三维地图的分层绘制；

b)地图浏览：支持自定义显示地图的范围，并对地图进行放大、缩小、漫游等操作；

c)查询检索：检索满足属性约束条件或空间约束条件的地理信息数据，包括空间查询、属性查询

和组合查询。

6.3.1.2设备管理

设备管理为物理感知设备和边缘网关设备提供管理能力，应支持下列功能：

a)设备注册：

1)设备的单独和批量注册，并为设备分配唯一标识；

2)设备名称、用户、厂商、位置、型号、通信协议等属性信息录入；

3)设备参数配置，保障平台能实时同步设备信息。

b)设备注销：设备单独或批量注销，注销后支持自定义保留设备历史信息的时效。

c)设备变更：设备属性信息和设备配置参数的变更。

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d)信息查询：设备属性信息、设备运行信息、指定设备的采集信息、空间位置属性的查询，其中

设备运行信息包含配置参数、历史命令、在线记录、运行状态等。

e)设备群组管理。

f)设备软件升级：符合GB/T40689—2021中6.1.1.2e)的要求。

g)使用蜂窝网络接入的感知设备支持设备SIM卡管理。

h)设备状态数据和监测数据分析，符合GB/T40689—2021中6.2.5的要求。

6.3.1.3可视化

可视化应符合下列要求：

a)支持使用计算机、移动通信终端、显示大屏等设备进行可视化展示和交互操作；

b)支持各类信息的分级、分类、分区展示；

c)支持按历史趋势、历史（剖）断面、主题排序、阈值筛选、动态等方式显示信息；

d)支持各类信息数据的画面联动；

e)支持信息与风险位置等POI数据的关联展示；

f)支持数据按照表格、仪表盘、雷达图、柱状图、饼图、趋势图、三维模型等方式进行图元展示；

g)支持报表等可视化结果的生成、导入和导出，包含监测对象的基本信息、分析方法和分析结果

等内容。

6.3.1.4用户管理

用户管理应符合下列要求：

a)支持用户的增加、删除、查询和修改；

b)支持为企业、部门、人员等用户配置系统访问权限和数据查看范围；

c)支持密码、短信验证码、生物特征识别等多种登录方式。

6.3.1.5远程控制

远程控制应支持对系统中的感知设备进行远程控制、系统配置和恢复。

6.3.1.6定位服务

定位服务应符合下列要求：

a)支持BDS定位数据（含RTK）的实时接入、动态/静态解算、动态播发；

b)支持基于不同类型定位数据的动态融合解算。

6.3.1.7服务管理

服务管理应符合下列要求：

a)支持构建服务目录，查询当前已部署的服务以及正在运行的服务状态等信息；

b)当系统服务出现异常时，支持将异常情况报告给管理员；

c)提供对服务定义、更新和访问策略的管理功能。

6.3.1.8接口管理

接口管理应支持第三方系统调用下列数据：

a)监测业务数据：包含监测点、监测设备、影响因素监测等数据；

b)预警业务数据：包含预警时间、预警等级、预警判据等数据；

c)历史数据：包含监测历史曲线、报警历史记录等数据。

d)当系统部署在云上时，支持第三方系统调用预测和报警模型数据。

注：调用数据关联关系和元数据信息见DZ/T0442—2023。

6.3.1.9机器学习

机器学习功能应包含模型库和算法服务,宜包含机器学习引擎,其中,模型库应支持T/CESA1037—

2019中6.6规定的功能,算法服务应支持T/CESA1037—2019中6.7规定的功能,机器学习引擎应支持

T/CESA1037—2019中6.5规定的功能。

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6.3.2安全层

6.3.2.1认证和身份管理

认证和身份管理应符合下列要求：

a)支持CA认证；

b)支持建立身份管理策略和管理机制；

c)支持基于预定义身份配置和管理角色功能；

d)支持确认用户对特定资源的访问和使用权限。

6.3.2.2授权和安全策略

授权和安全策略应符合下列要求：

a)支持为用户访问特定功能或数据提供授权；

b)支持自定义安全策略和应用。

6.3.2.3审计

审计应符合下列要求：

注：审计指由第三方机构对系统进行评估，以确保系统能保障各类数据的安全性、完整性、可用性和合规性，并为

系统持续改进提供依据。

a)操作行为管理：支持查询用户登录、用户点击记录、远程控制等记录；

b)审计策略管理：支持定义审计事件过滤规则，并根据规则对事件进行筛选；

c)日志管理：支持记录软硬件故障、系统重要事件等详细信息。

6.3.2.4加密管理

加密管理应符合下列要求：

a)支持加密密钥管理和加密模式的选择；

b)支持对敏感数据进行加密存储；

c)使用加密传输确保通信安全。

应用层

6.4.1监测分析

监测分析应符合下列要求：

a)应支持数据统计分析、关联性分析和模型分析，符合GB/T45224—2025中8.4的要求；

b)支持感知设备异常诊断、采集异常诊断、传输异常诊断功能；

c)支持时域、频域和时频域分析功能；

d)应包括统计分析和特殊分析，统计分析包括最大值、最小值、平均值、均方根值、累计值等统

计值，特殊分析包括趋势分析、安全状态研判、关联性分析及其他需要特殊分析的内容。

6.4.2区域管理

区域管理应符合下列要求：

a)地图图层管理：支持二维地图分层绘制、管理和三维地图分层绘制、组合展示、管理等操作；

b)统计区域管理：支持业务及人员定位相关逻辑的区域管理；

c)动态规则管理：支持基于不同的时间/地点/角色对特定区域制定动态管理规则。

6.4.3预警报警

预警报警应符合下列要求：

a)支持自定义预警和报警等级和阈值，当系统监测到地质灾害隐患点的变化达到预警或报警阈

值时，发布预警信息，包含灾害类型、预警级别、发生地点、可能影响范围等内容；

注：预警等级划分由监测项目的累计变化量和变化速率确定，通常分为黄色（1级）、橙色（2级）、红色（3级）三

个等级。

b)支持通过短信、邮件、软件应用、声光报警等多种方式发送预警和报警信息；

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c)支持自定义预警和报警处置预案，当触发报警或预警时，系统能自动执行预案；

d)当安全预警得到处置时，支持自动解除预警状态。

7性能要求

物理感知设备

7.1.1北斗监测站

北斗监测站性能应符合下列要求：

a)静态测量水平定位精度（RMS）优于±(2.5mm+0.5×10-6×D)，高程定位精度（RMS）优于±(5.0

mm+0.5×10-6×D)；

b)防水防尘等级：不低于GB/T4208—2017规定的IP68；

c)工作温度：-40℃～+85℃。

d)接收机：主机平均功耗≤1.3W。

e)电源：锂电池电池容量≥7500mAh，断电情况下的运行时间不少于48h；

f)MTBF≥50000h；

g)通信成功率≥95%；

h)采样率不应低于1Hz；

i)具备连续存储100d数据量的能力；

j)在已配备光伏供电或UPS作为备用供电的情况下，连续阴雨天供电时长≥14d。

7.1.2应力计

振弦式应力计分辨力、滞后、不重复度、非线性度/不符合度应符合GB/T13606—2007中表1的要求，

标称精度≤±0.5%FS。光纤光栅应力计性能应符合JG/T422—2013中第5章的要求。

7.1.3倾角传感器

倾角传感器的分辨力、误差、零点漂移、测量重复性应符合NB/T11133—2023中表1的要求。

7.1.4裂缝传感器

裂缝传感器的性能应符合下列要求：

a)符合GB/T45224—2025中表4的规定；

b)采样间隔自定义范围为0s～24h，上传间隔自定义范围为0s～72h；

c)防尘防水等级不低于GB/T4208—2017规定的IP67；

d)工作温度范围为-20℃～65℃。

7.1.5雨量计

雨量计性能要求如下：

a)翻斗式雨量计性能应符合GB/T21978.2—2014中第5章的要求和SL/T005—2017中第4章

的要求；

b)称重式雨量计性能应符合SL/T811.4—2021中第5章的要求。

注1：一般情况下，虹吸式雨量计应用于有人值守的观测点，性能要求见GB/T21978.3和JB/T9457。

注2：雨量显示记录仪性能见GB/T21978.5。

7.1.6地下水位计

地下水位计性能应符合GB/T11828.3—2012中5.4、5.6、5.11和5.14的要求。

7.1.7摄像机

摄像机性能要求如下:

a)应符合DB51/T3090—2022中6.3.12的要求；

b)最低照度应满足彩色：0.0004Lux@(F1.4,AGCON)；黑白：0.0001Lux@(F1.4,AGCON)；0Lux

withIR；

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c)云台遥控旋转角度摄像机应不低于水平0°～350°,垂直15°～90°。

7.1.8雷达

雷达性能要求如下：

a)天线通道数≥8；

b)A/D转换尾数≥16bit；

c)标定误差优于0.1%；

d)垂直分辨率优于7.5cm；

e)电池续航时间≥4h；

f)环境适应性：在温度为-10℃～40℃，相对湿度≤85%的环境下正常工作。

系统/软件性能

7.2.1响应时间

系统页面加载时间应不大于3s，回复用户请求的响应时间应不大于2s。

7.2.2事务处理

系统能每秒处理500个用户请求，数据库每秒可处理3000条记录的插入、更新和查询操作。

7.2.3并发用户数

系统应至少支持1000个用户同时访问。

7.2.4稳定性

系统应具备在1s内处理不少于500个用户请求或不少于800个用户并发访问后，无内存泄漏和性

能下降的能力，且MTBF≥5000h。

7.2.5网络带宽

系统的网络带宽应支持每秒100Mbps的数据传输速率。

7.2.6报警

报警延迟时间应≤30s，误报率应≤0.1%。

注：报警延迟时间指从物理感知设备开始发送监测数据到各类人机交互终端接收到系统发送的报警信息的时间间

隔。

8布设与安装

监测点布设

监测点布设应符合下列要求：

a)应符合DB14/T3162中8.1和8.2的要求；

b)确定监测点位置和密度，应优先选择地质灾害易发多发区、重要交通干线沿线、重大工程活动

区等关键区域；

c)在灾害高风险路段，应加密增设视频监控点位。

物理感知设备布设

8.2.1北斗监测站

北斗监测站的布设与安装要求如下：

a)选址应考虑地形、地貌、土壤类型等因素，通信和交通条件符合并符合DB14/T3162—2024中

5.2的要求；

b)观测墩的布设符合DB14/T3162—2024中5.3.1的要求；

c)防雷和供电设施应分别符合DB14/T3162—2024中5.3.2和5.3.3的要求；

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d)应安装BDS零相位天线，削弱多路径误差，对中误差≤0.5mm，天线安装在圆锥状45°内无遮

挡区域；

e)监测裂缝时，北斗监测站应沿裂缝两盘分别布设，点位附近无大面积水域、镜面建筑物等对卫

星信号产生强反射的物体。

8.2.2应力计

光栅光纤应力计的安装与布设应符合T/CAGHP009—2018中6.2.1.2.2的要求，振弦式应力计的布

设和安装应符合下列要求：

a)埋设在潜在的滑动面附近、分层土界面、挡墙背部土压力集中区；

b)采用坑槽法挖至目标深度，应力计受力面紧贴土体，回填时分层压实；

c)回填材料渗透性应与原状土一致，并确保受力方向与监测应力方向一致；

d)地表设置防护罩。

8.2.3倾角传感器

倾角传感器的安装与布设要求如下：

a)用于公路周边滑坡监测时，可布设于后缘拉裂区，前缘鼓胀区或侧向边界，安装方式要求如下：

1)浇筑深度≥0.5m的混凝土基桩，将传感器刚性固定于桩顶；

2)基桩跨越裂缝沿两侧独立布设。

b)用于公路路面或路基沉降与塌陷监测时，可按照网格状布设，间距范围为20m～50m，或在

地下空洞区上方布设，间距范围为5m～10m，基桩应深入稳定层，避免温度或浅层扰动。

8.2.4裂缝传感器

裂缝传感器的安装和布设要求如下：

a)应布置在后缘拉张裂缝、前缘鼓张裂缝、侧界剪切裂缝、以及公路及其周边结构物中裂缝等部

位；

b)应沿主滑方向布置监测测剖面，每条剖面上从后缘到前缘布设多个裂缝仪，形成监测网络；

c)应将传感器固定在安装座上，并在安装后进行校准和初始值设置；

d)应加装保护罩，避免风雨、落石等对设备造成破坏。

8.2.5雨量计

雨量计的安装和布设应符合DB45/T2364—2021中6.14.3的要求。

8.2.6地下水位计

地下水位计通过监测点（井）进行布设，应符合下列要求：

a)符合DB51/T3090—2022中5.4.4的要求；

b)监测点（井）应具备建设、长期保护（存）的场地；

c)监测点（井）与已有同层次开采或回灌井间距不小于影响半径量值；

d)监测点（井）的建设应符合DZ/T0270的要求。

8.2.7摄像机

摄像机布设和安装要求如下：

a)应符合GB/T45224—2025中6.2.6.3的要求；

b)应布设在周边稳定的坡体或结构物上，且安装位置应确保摄像机在监测公路及周边环境时，无

其他障碍物遮挡；

c)应配备全天候防护罩；

d)用于事件检测的摄像机，宜采用定焦距自动光圈的固定摄像机。

8.2.8雷达

雷达布设和安装要求如下：

a)在进行空间定位时，控制网的布设应符合GB55018的要求；

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T/GLACXXXX—XXXX

b)采用架站式或移动式激光雷达时，应符合GB/T45224—2025中6.2.5.3的要求。

数据中心布设

数据中心的布设与安装要求如下：

a)数据中心应具有机柜及通道系统、制冷系统、供配电系统、监控系统、照明系统、布线系统、

防雷与接地系统，应符合GB50174和GB/T41783—2022中6.2～6.9的要求；

b)场地的设置应符合GB/T2887—2011中C级场地的要求。

系统安装

系统安装应满足下列要求：

a)明确安装施工队伍的组成、任务分工、现场管理等，确保施工有序进行；

b)根据工程量和工期要求，合理安排施工进度，制定详细的施工计划；

c)制定完善的质量管理制度和流程，明确各环节质量责任；

d)加强施工现场质量监督检查，确保施工质量符合设计要求；

e)制定详细的验收标准和程序，确保工程竣工验收合格；

f)安装前进行硬件检查、检验，包括设备出厂检验、现场开箱检验和安装检验等，硬件技术性能

应符合设计要求及产品技术文件的规定。

11

T/GLACXXXX—XXXX

参考文献

[1]GB/T21978.3降水量观测仪器第3部分：虹吸式雨量计

[1]GB/T21978.5降水量观测仪器第5部分：雨量显示记录仪

[1]DZ/T0442—2023地质灾害监测预警数据库建设规范

[1]JB/T9457虹吸式雨量计技术条件

12

《公路地质灾害监测预警系统设计要求》

团体标准编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

本文件是中国卫星导航定位协会发[2025]9号下达的2025年度

团体标准计划项目之一，由中国卫星导航定位协会提出并归口，河北

省北斗导航位置服务有限公司牵头起草。

计划号：GLAC2025-03。

计划名称：《公路地质灾害监测预警系统设计要求》。

计划周期：2025年3月—2025年11月。

计划采标程度：无。

1.2制定背景

公路作为我国核心的交通基础设施，是现代化交通建设的重要组

成部分，对于促进经济发展和社会进步具有重要意义。然而，由于地

质条件的不同，公路在建设和运营过程中常常会遇到各种地质灾害，

如山体滑坡、地面塌陷、泥石流等。这些地质不仅会给公路设施的正

常使用带来影响，还可能造成人员伤亡和财产损失。随着交通网络的

日益扩大和不断发展，公路地质灾害已经成为制约公路建设和运营安

全的重要因素之一。随着人工智能、大数据等信息技术，以及智能传

感器的普及，当前我国的大部分公路地质灾害监测系统均采用了多种

物理和化学感知设备，通过监测公路及周边环境地质物理量和化学量

2

变化趋势，为地质灾害预测，以及公路维保和工程建设提供准确有效

的决策支持。这其中，时空数据对于确保物理感知设备采集的数据可

信至关重要，因此，BDS作为我国重要的时空基础设施，在我国持续

推动北斗大规模应用的背景下，在近年来也大量应用在了公路地质灾

害监测和预警应用中。特别是四川、广西、云南等地理和气候环境复

杂的省份，已开展了大量的运用。然而从标准化的角度，仍然存在着

以下问题。一是当前尚未有标准能从时空数据结合新一代信息技术的

多维运用的角度对公路地质灾害监测系统的建设提供指导，例如

DB14/T3162《公路地质灾害北斗监测技术规程》、DB45/T2364《公

路路基监测技术规范》、DB51/T3090《山区公路路堤与高边坡监测技

术规程》等标准。虽然部分标准中涉及GNSS的应用，但多以工程建

设的角度对系统应用展开描述，而对于系统从感知设备到系统应用的

整体架构设计缺很少提及，系统设计和研发相关方很难依靠现行标准

设计和开发出能够充分发挥出时空大数据的全部潜力；二是在北斗，

特别是北斗独立定位大规模应用的背景下，现行标准多以GNSS为主，

缺乏对于北斗应用的相关规定。因此，需要制定相关标准，进一步促

进北斗在交通基础设施保障领域的应用，充分发挥北斗时空大数据的

潜力，填补相关标准的空白。

1.3起草过程

1）成立标准起草组

标准计划下达后，中国卫星导航定位协会北斗标准化工作委员会

组织成立标准起草工作组，由河北省北斗导航位置服务有限公司牵头

3

负责，标准编写过程中按需补充有关单位和人员。组成及任务分工如

下：由牵头单位负责标准内容大纲制定、资料收集分析、技术参数的

确定以及标准条款的编写等工作。其他参编单位主要负责意见收集整

理、标准化格式、国内外相关技术与标准资料翻译研究以及企业生产

实践等工作。

2）起草阶段

计划下达后，起草组在充分调研国内外技术和标准现状基础上，

编写形成标准草案，并召开两次线下技术研讨会对标准草案的技术内

容进行充分讨论，确定本文件草案的技术要求和技术参数，2025年9

月完成标准征求意见稿。

二、标准的编制原则和依据

2.1标准编制原则

本文件按照GB/T1.1—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》的规定编写，紧密结合工程任务实践，

注重标准的科学性、适用性和可操作性。

2.2标准确定依据

2.2.1标准化对象和适用范围

本文件规定了基于北斗的公路地质灾害监测预警系统（以下简称

“系统”）的总体要求、功能要求、性能要求、安装与布设要求。

本文件适用于基于北斗的公路地质灾害监测预警系统的设计和

安装。

4

2.2.2标准技术内容确定依据

本文件技术确定依据主要来源于牵头单位河北省北斗导航位置

服务有限公司在河北省高速公路及其他类型公路周边开展地质灾害

监测业务的实践。同时，本文件的编制也参考了现行各类标准。

物理感知层参考了GB/T4208—2017《外壳防护等级（IP代码）》、

GB/T11828.3—2012《水位测量仪器第3部分：地下水位计》、GB/T

13606—2007《土工试验仪器岩土工程仪器振弦式传感器通用技术

条件》、GB/T21978.2—2014《降水量观测仪器第2部分：翻斗式雨

量传感器》、GB/T37937—2019《北斗卫星授时终端技术要求》、GB/T

40689—2021《智慧城市设备联接管理与服务平台技术要求》、GB/T

41780.1—2022《物联网边缘计算第1部分：通用要求》、GB/T

42979—2023《全球卫星导航系统（GNSS）位置报告/短报文型终端性

能要求及测试方法》、GB/T45224—2025《智慧城市城市交通基础设

施智能监测技术要求》、JG/T422－2013《土木工程用光纤光栅应变

传感器》、NB/T11133—2023《矿用倾角传感器》、SL/T005—2017《翻

斗式雨量计》、SL/T811.4—2021《降水量观测仪器第4部分：称重

式雨量计》等文件。

软件部分参考了T/CESA1037—2019《信息技术人工智能面向

机器学习的系统框架和功能要求》、GB/T42528—2023《时空大数据

技术规范》、GB/T22239—2019《信息安全技术网络安全等级保护基

本要求》、GB/T18578—2025《城市地理信息系统设计规范》等文件。

布设与安装部分参考了GB/T41783—2022《模块化数据中心通

5

用规范》、GB/T45224—2025《智慧城市城市交通基础设施智能监测

技术要求》、DZ/T0270《地下水监测井建设规范》、DB14/T3162《公

路地质灾害北斗监测技术规程》、DB45/T2364《公路路基监测技术规

范》、DB51/T3090《山区公路路堤与高边坡监测技术规程》、T/CAGHP

009—2018《地质灾害应力应变监测技术规程》等文件。

三、标准的主要内容、技术论证与效果

3.1标准正文结构

第一章范围

第二章规范性引用文件

第三章术语和定义

第四章缩略语

第五章总体要求

第六章功能要求

第七章性能要求

第八章布设与安装

参考文献

3.2标准主要技术内容

本文件主要内容包含总体要求、功能要求、性能要求、布设与安

装共四个部分。

总体要求给出了设计原则和系统架构，其中设计原则包含设计方

案与灾害的关系、监测点的选址原则和设备选型的原则，系统架构给

6

出了系统功能视图，分为物理感知层、数据层、服务层和应用层，并

逐层对功能层的作用进行了表述。

功能要求按照系统功能视图分层分模块给出具体的功能要求，其

中物理感知层分别给出了北斗监测站、应力计、倾角传感器、裂缝传

感器、雨量计、地下水位计、摄像机、雷达等物理感知设备，以及边

缘网关等组网设备的功能要求；数据层规定了数据汇集、数据计算、

数据存储等模块的功能要求；服务层给出了GIS服务、设备管理、可

视化、用户管理、远程控制、定位服务、服务管理、接口管理、机器

学习等核心功能层模块的功能要求，以及认证和身份管理、授权和安

全策略、审计、加密管理等安全层模块的功能要求；应用层规定了监

测分析、区域管理、预警报警等功能要求。

性能要求分别给出了物理感知设备以及系统/软件的性能要求，

其中系统/软件性能包含响应时间、事务处理、并发用户数、稳定性、

网络带宽、报警等性能要求。

布设与安装规定了监测点布设、物理感知设备布设、数据中心、

以及系统安装的要求。

3.3试验验证的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效

益、社会效益

3.3.1主要产品功能的验证

本文件牵头单位河北省北斗导航位置服务有限公司根据实际物

理设备采购和系统建设，将部分设备标称功能、设备实际功能展现和

本文件中相关的功能表述进行对比，如下表所示。

7

序号设备/功能模块技术要求实际情况验证结论

支持仅接收BDS信号支持北斗独立定

进行位置解算并输出位、短报文、单向

定位结果功能；支持授时等功能，支持

参数配置、数据输RTK和网络RTK，同

入、输出、下载，数时支持自检、信息

据预处理，基线解算查询、参数设置等

和平差评价等功能；功能。

支持GB/T42979—

2023中5.1.9规定的

北斗短报文通信功

能；支持通过移动蜂

窝网、NB-IoT、以太

网、串行接口等方式

传输时空数据；支持

GB/T37937—2019中

8.1.1规定的单向授

时功能；支持RTK、

1北斗监测站网络RTK等差分定位符合要求

功能；支持自检功

能，能通过自带接口

查看检测结果；支持

参数设置和查询功

能，包括接收卫星的

截止高度角、数据采

样间隔、通信参数及

接入网络RTK等；支

持显示接收卫星状

态、存储状态、电源

状态、故障状态等信

息；支持数据本地存

储、断点续传和数据

查询上传功能；支持

根据网络信号强度和

传输速率自动选择入

网方式。

支持采集裂缝宽度、多功能裂缝计支持

倾角等数据；支持通设备具备高精度角

过RS485、NB-IoT、度、加速度、北

移动蜂窝网等无线数斗、方位角、裂缝

2裂缝传感器符合要求

据传输协议传输数等多种传感器，能

据；支持自定义采样输出裂缝宽度、振

和上传数据间隔；支动加速度、倾角数

持防水、过压和欠压据；支持移动蜂窝

8

保护。网、RS485、NB-IOT

等数据传输协议。

支持连接雨量显示记双翻斗式雨量计，

录仪；翻斗式雨量计支持连接雨量显示

应具备通过承雨口部记录仪，记录液体

3雨量计件收集降雨，通过计降水量、降水强符合要求

量部件中的翻斗进行度、降水起始时

计量并输出物理量信间。

号的功能。

支持自定义预警和报系统预定义了黄色

警等级和阈值，当系（1级）、橙色（2

统监测到地质灾害隐级）、红色（3级）

患点的变化达到预警三个等级，并分别

4报警预警或报警阈值时，发布设置了预警和报警符合要求

预警信息，包含灾害阈值。

类型、预警级别、发

生地点、可能影响范

围等内容

3.3.2主要产品性能的验证

3.3.3本文件牵头单位河北省北斗导航位置服务有限公司根据实际

物理设备采购和系统建设，将部分设备/系统性能、设备实际性能

展现和本文件中相关的性能表述进行对比，如下表所示。

序号设备/功能模块技术要求实际情况验证结论

静态测量水平定位精静态平面：±(2.5

度（RMS）优于±+0.5×10-6×D)mm，

(2.5mm+0.5×10-6静态高程：±(2.5

×D)，高程定位精度+0.5×10-6×D)mm，

（RMS）优于±(5.0动态平面：±(8+1

精度符合

mm+0.5×10-6×D)；×10-6×D)mm，动态

要求，防

动态测量水平定位精高程：±(15+1×10-

水防尘等

1北斗监测站度（RMS）优于±(86×D)mm，防水防尘

级大于标

mm+1×10-6×D)等级：IP68

准文件要