随着山区高速公路、国省干线以及高海拔道路建设规模不断扩大，边坡滑坡、路基沉降、桥梁变形、落石等地质灾害风险日益突出。传统依赖人工巡检的方式，不仅效率低，而且难以满足复杂山区全天候、实时化的安全监测需求。
某公路勘察设计研究院有限公司在承担西北地区高海拔公路监测项目时，希望建设一套集实时监测、智能分析、远程预警于一体的无人值守监测预警系统，实现重点路段全天候运行，为道路安全运营提供可靠的数据支撑。
一、项目挑战
项目位于秦巴山区、青藏高原及黄土高原交汇区域，现场环境复杂，对设备稳定性提出了极高要求。主要挑战包括：
- 高海拔极端环境：低温、昼夜温差大、气压低、风沙严重，对设备运行稳定性要求高；
- 通信条件受限：山区基站覆盖不足，监测数据回传困难，容易出现通信中断；
- 监测对象复杂：需同时监测边坡位移、桥梁结构、路基沉降、地下水变化及气象环境等多种数据；
- 长期无人值守：设备需支持 7×24 小时连续运行，减少现场维护频率，降低运维成本。
因此，客户需要一款能够适应恶劣环境、具备边缘计算能力并支持多种通信方式的工业计算平台，作为整个监测系统的核心节点。
二、解决方案：感知层 + 边缘计算层 + 云平台
针对项目需求，系统采用“感知层 + 边缘计算层 + 云平台”三级架构设计，以 EPC-309C 宽温版工控机作为边缘计算核心，实现现场数据采集、智能分析及远程预警。
三、第一层：多源感知监测
系统在边坡、桥梁、隧道口及重点路段部署多种监测设备，包括：
- GNSS / 北斗高精度位移监测站
- 倾角及加速度传感器
- 深层位移监测设备
- 裂缝位移监测仪
- 孔隙水压力计
- 土壤含水率传感器
- 雨量监测站
- 风速风向仪
- 高清 AI 视频监控
- 红外热成像设备
各类传感器通过 RS232、RS485 接口统一接入 EPC-309C，实现现场数据集中采集。
四、第二层：EPC-309C 边缘计算平台
作为整个系统的数据处理中心，EPC-309C 承担现场数据汇聚、边缘分析以及通信管理等关键任务。
多源数据融合：设备实时采集来自不同传感器的数据，并完成统一格式转换、时间同步及数据融合，为后续分析提供准确的数据基础。
边缘智能分析：依托第十代 Intel® Core™ 处理器，EPC-309C 能够在现场运行边缘算法，对位移、倾角、降雨量、地下水变化等多项数据进行综合分析，实现异常趋势识别和风险预警；同时结合高清视频，可实现边坡裂缝、落石等目标的 AI 识别，减少云端计算压力、提高响应速度。
本地缓存机制：在网络异常情况下，设备自动进行本地数据存储，待通信恢复后自动补传，确保监测数据完整可靠。
多重通信保障：针对山区复杂网络环境，系统采用多种通信方式组合，提高数据传输可靠性：
- 4G / 5G 无线通信：作为主要数据回传方式；
- LoRa：实现现场低功耗传感器组网；
- 北斗短报文：作为极端环境下的应急通信保障；
- 双千兆网口：支持有线网络部署及高清视频传输。
通过多链路冗余设计，即使部分通信链路失效，系统仍可保持监测数据正常上传。
五、第三层：智能监测云平台
所有监测数据实时上传至监测平台，实现统一管理。平台可提供：
- 实时监测数据展示、历史数据查询与趋势分析
- 多参数综合预警与 GIS 地图展示
- 视频联动监控与手机 APP 远程查看
- 设备远程维护升级
当监测数据超过设定阈值时，系统自动触发蓝色、黄色、红色三级预警，并通过平台、短信、声光报警及路侧情报板同步发布预警信息，帮助管理人员快速响应。
六、EPC-309C 为何适用于高海拔公路监测？
- 宽温稳定运行：支持 -40℃～80℃ 宽温工作环境，长期适应高寒、高温及昼夜温差较大的山区环境；
- 宽压供电：支持 9～36V DC 宽压输入，可直接接入太阳能供电系统，满足野外长期无人值守应用；
- 无风扇设计：采用全铝散热结构，无机械风扇，减少灰尘侵入及机械故障，提高设备可靠性；
- 丰富工业接口：提供多路 RS232、RS485、USB 及双千兆网口，灵活连接各类工业传感器及监控设备；
- 高可靠运行：支持 SafeCore™ 可靠性增强技术、来电自启及硬件看门狗机制，有效降低因断电或异常导致的系统停机风险。
七、项目价值
基于 EPC-309C 构建的无人值守监测系统，实现了监测、分析、预警、运维的一体化管理，为高海拔公路安全运营提供了可靠保障。项目实施后可带来以下价值：
- 实现重点路段 24 小时连续监测；
- 降低人工巡检频率，提高运维效率；
- 提前发现边坡变形及地质灾害隐患；
- 提高弱网环境下的数据传输可靠性；
- 支持远程运维，降低现场维护成本；
- 为类似山区公路、桥梁、边坡及隧道监测项目提供可复制的建设方案。
八、方案亮点
- 环境适应能力：-40℃～80℃ 宽温运行，适应高海拔恶劣环境；
- 通信能力：支持 4G/5G、LoRa 及北斗通信扩展；
- 边缘计算：本地完成多源数据融合、AI 分析及异常预警；
- 工业可靠性：无风扇设计、宽压供电、硬件看门狗、来电自启；
- 接口扩展：丰富串口及网络接口，兼容多种工业设备；
- 应用价值：适用于公路、桥梁、边坡、隧道及地质灾害监测等场景。
有公路、边坡、桥梁或隧道监测项目？欢迎与科拉德沟通您的现场环境、监测对象、供电与通信条件，我们可协助评估 EPC-309C 宽温边缘计算平台的适配性，并提供选型与部署建议。
