中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

(一).建置緣由

　　我國目前山坡地社區缺少社區尺度之防災資訊及監測系統，難以快速掌握社區致災區域，亦無法即時掌握現地資訊。而透過自動化監測則能有效協助解決上述之困境，但市面監測儀器大多成本高昂，山坡地住宅管委會難以負擔，不利於佈設於山坡地社區。然坡地住宅人口密集，一旦發生災害，其社會成本與生命財產損失龐大。因此，為提升坡地社區災害預防、應變及防救災之機能，本案善用無線感測技術、雲端運算及大數據分析達成智慧防災物聯網，將山坡地社區防災層級由鄉鎮、村里精度提升至局部邊坡精度，並透過建置低成本、低功耗之智能感測器以協勤防災。

(二).監測系統配置

　　本智能感測器以以降雨引致自然邊坡所產生之淺層崩塌為監測標的，並以低成本、低功耗為主要訴求。透過開源軟體、電機控制、無線感測技術整合雨量、氣溫、濕度、氣壓、土壤含水量、邊坡位移等感測模組以建立邊坡獨立智能感測器，並輔以商售感測儀器(雨量筒、土壤含水量、地表位移計)佈設於山坡地社區邊坡場域。本計畫監測系統架構如圖1，由感測儀器、資料擷取器、供電系統與遠端伺服器四部分所組成。感測儀外觀如圖2所示，包含有本計畫研發智能感測器以及三種商售感測儀器，各感測儀器皆採有線連接資料擷取器，透過資料擷取器供應電力並做資料儲存與傳輸。感測器主要分布於監測邊坡，而雨量筒設置於社區管理中心後方空地，電源供應系統依據感測器設置位置而有兩種，一為監測邊坡之供電方式，主要由路燈供電；二為雨量筒供電方式，可透過插頭連接建物電力提供不斷電監測。當資料擷取器接收所有感測儀器資料後，即透過3G 網路即時傳輸至遠端伺服器，以記錄即時監測資料，並透過即時監測與大數據分析平台即時進行分析運算、呈現監測結果於網路服務。

　　本案監測地點則選定新店區大台北華城社區福康公園東側邊坡。目前感測系統已開發完畢，亦於7月中完成現地監測系統安裝如圖3，刻正辦理台灣新型專利申請作業。

圖1 監測系統架構圖

圖2 智能感測器外觀

圖3 感測器現地配置圖

(三).邊坡即時監測與大數據分析平台建置

　　本案之即時監測將整合大數據分析，建置邊坡即時監測與大數據分析平台，如圖4。本平台包含以開源(open source)軟體與計算框架建立大數據分析雲端運算服務，介接監測數據，輔以邊坡穩定分析，基於網路服務(Web service)下視覺化呈現監測與分析成果。此外，並連結本所105年度「山坡地社區建築管理履歷資料庫」，使用者直接透過資料庫網站連結查閱監測數據與邊坡穩定狀態，即時提供社區及所委託物業管理公司參考。

 

圖4 邊坡即時監測與大數據分析平台