一、传统边坡监测的 “人工困局” 与升级必然性

• 巡检效率与安全的矛盾：某高速公路养护人员描述，他们负责的 20 公里边坡，每月巡检需 2 人一组徒步攀爬，遇到雨季，脚下的碎石路又滑又陡，稍不注意就可能摔下去；而这样的巡检，全年要覆盖 380 处边坡，不仅效率低，还时刻面临安全风险，2023 年全国边坡巡检安全事故超 15 起；

• 有线传输的脆弱性：某矿山的边坡监测线缆，每年都会被暴雨冲断或爆破震断好几次，每次断网都要派团队扛着设备上山修复，少则 3 天多则 5 天，这期间边坡数据全是空白，心里根本没底；而布线本身也费劲，陡峭边坡上拉线缆，既要担心人员安全，又要考虑后期维护，成本高还不耐用；

• 预警响应的滞后性：传统模式下，人工发现边坡裂缝后，要先记录、拍照，回到办公室整理数据，再开会分析风险，最后发布预警，整个流程下来至少 24 小时；2022 年某高速因预警不及时，导致边坡小范围滑坡，道路中断 6 小时，造成不小的经济损失；

• 数据精度的局限性：人工用手持设备测边坡位移，受风力、视线遮挡影响大，数据误差能到 10% 以上，有时候明明边坡没大问题，却误发预警，折腾半天；有时候变形已经很明显，却因误差没发现，酿成事故。

随着我国基础设施向山区延伸，边坡数量增多、风险升级，传统监测模式已无法满足 “实时、精准、安全” 的管控需求，而 4G/5G 物联网技术的成熟，为边坡监测从 “人工被动” 向 “智能主动” 升级提供了关键机遇。

二、4G/5G 物联网重塑边坡监测系统：核心功能与技术逻辑

1. 无线化全域监测：4G/5G 物联网方案无需铺设有线线缆，传感器可直接埋设在边坡关键位置，工业路由器与物联网卡确保数据实时传输，哪怕深谷、密林里的传感器，也能稳定联网；同时支持多设备协同，一套系统可覆盖数公里边坡，监测范围是人工的 10 倍以上，真正实现 “全域无死角”。

2. 多参数实时采集：系统能同时监测边坡位移（水平、垂直）、倾角、降雨量、土壤湿度、锚索拉力等关键参数，采样频率最高达 1 次 / 分钟，数据精度达 0.1mm，远超人工观测；比如 GNSS 位移传感器，能实时捕捉边坡毫米级的微小变形，为早期隐患识别提供数据支撑。

3. 智能预警快速响应：云端平台结合 AI 算法分析数据，当位移量、雨量等参数超阈值时，自动触发蓝、黄、橙、红四级预警，10 分钟内通过短信、APP 推送给管理人员；同时支持现场声光报警，提醒附近施工人员撤离，解决传统预警滞后的问题。

4. 远程化高效运维：管理人员在办公室就能通过平台查看所有边坡的监测数据、设备状态，不用再跑现场；设备出现异常（如传感器离线、路由器断网），平台会自动告警，支持远程重启路由器、调整传感器参数，运维效率提升 80%，成本降低 60%。

1. 感知端：位移、环境、应力传感器作为 “数据采集终端”，实时捕捉边坡变化数据，通过无线或有线接口传给边缘层的工业路由器；

2. 边缘层：工业路由器作为 “数据处理中枢”，负责协议解析（把不同传感器的数据转成统一格式）、边缘计算（过滤异常数据、判断是否超阈值）、数据传输（通过物联网卡传到云端），同时接收云端指令；

3. 云端：监测平台作为 “决策中心”，存储数据、分析趋势、发布预警，管理人员通过平台完成监控、预警处置、设备运维，形成 “采集 - 传输 - 分析 - 预警 - 处置” 的闭环。

三、4G/5G 物联网方案的关键价值：工业路由器与物联网卡的协同作用

（一）工业路由器：边坡监测的 “耐用管家”

1. 多协议兼容：支持 Modbus、TCP/IP 等多种协议，能对接 GNSS、雨量计、锚索测力计等不同传感器，不用再担心数据 “说不上话”，比如 FIFISIM 物联工业路由器，能同时接 5 种不同类型的传感器，数据统一传云端；

2. 抗造耐用：采用工业级设计，-30℃的冬天冻不坏，60℃的夏天晒不坏，暴雨冲、粉尘盖也不怕（IP67 防尘防水），在边坡野外能用好几年，故障率低于 3%；

3. 多网备份：支持 4G/5G、有线、WiFi 多网切换，比如山区 4G 信号弱，就自动切到备用网络，确保数据不中断，之前某高速用了这个功能，全年没断过一次网；

4. 低功耗设计：支持远程休眠，非降雨期可以降低采样频率，电池供电的设备能续航半年以上，不用频繁换电池。

1. 广域覆盖：4G 网络已铺满山区，5G 也在往高速、矿山沿线铺，哪怕深谷里的边坡，也能收到信号；支持多运营商漫游，这个运营商信号弱，就切到另一个，联网成功率 99.8%；

2. 实时传输：4G 能满足日常数据传输，5G 时延更低（1-10ms），要是加了视频监控，也能实时传高清画面，预警信息发得快；

3. 精准管理：每张卡有唯一标识，平台能看每张卡的信号、流量，运营商能按用量定制套餐，比如传感器每月用 50MB，就定小套餐，不浪费；

4. 耐用性强：工业级封装，抗腐蚀、抗震动，在边坡高温高湿环境下能用 5 年，比普通手机卡耐用多了。

四、实践案例：某水利枢纽工程边坡监测升级项目

1. 巡检难：边坡坡度 70°，人工只能靠绳索攀爬，每次巡检要 3 天，全年 6 次巡检，投入 20 人，还总担心安全；

2. 数据断：雨季有线线缆总被冲断，2022 年断了 6 次，每次断网 5 天，汛期关键数据拿不到，心里没底；

3. 预警慢：2021 年一次暴雨，人工发现边坡变形后，36 小时才发布预警，差点影响枢纽运行。

2023 年，工程引入 80 套 4G/5G 物联网监测设备，用了 FIFISIM 物联的 4G/5G 物联网方案，效果显著：

1. 安全又省心：人工巡检减到每年 1 次，不用再爬高风险边坡，全年没出事；数据实时传，毫米级变形都能抓，2024 年汛期发现 3 处早期隐患；

2. 数据不中断：路由器多网备份，雨季没断过网，数据传输成功率 99.99%；

3. 预警快处置快：暴雨天提前 12 小时发预警，及时加固边坡，没影响枢纽运行；远程运维搞定 90% 的问题，设备故障率从 25% 降到 2%。