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成功預警山體滑坡,“北斗智慧平臺”顯神功
2020-07-17 19:57:07來源:科技日報編輯:楊玉國

  ◎  李 迪 科技日報記者 盛 利

  “春廠壩滑坡正在滑動,已出現險情,請趕快聯繫居民立即疏散,過往車輛請先觀察再通行。”7月11日晚11時,四川阿壩州小金縣春廠壩“北斗智慧雲公共監測平臺”的人工智能預警廣播系統發出了滑坡預警。當地幹部群眾收到通知後成功組織避險,避免了當晚突降暴雨導致局部滑坡造成人員災害。

  自進入汛期以來,四川省出現多次暴雨天氣,造成山體滑坡、泥石流等災害,此次小金縣春廠壩滑坡如何實現預警?它的背後有怎樣一支研發團隊?15日科技日報記者進行了採訪。

成功預警山體滑坡,“北斗智慧平臺”顯神功

  四川阿壩多地發生洪澇、泥石流災害。圖片來源:央視新聞

  3年更新30個版本只為精準

  成都高新區企業四川中科川信副總經理黃鎣説,“北斗智慧雲公共監測平臺”由該企業聯合中國科學院、成都理工大學共同研製開發。該系統在此次小金縣春廠壩預警前期發現,連續數日來當地地質災害隱患點的變形速率達到74—136毫米/每天,呈加速變形階段。“這意味著,地質災害點近期發生垮塌的概率極高,屬高危區域。”

  他説,“北斗智慧雲公共監測平臺”是利用北斗或GNSS(全球導航衛星系統)高精度衛星定位技術進行地質災害監測。其基本工作原理是在地質高危區域布設包括衛星監測終端,並配合一體化氣象站、視頻監控終端、裂縫測量計、傾斜加速度測量計、應力應變感測器等多元化數據採集設備。“在地質災害發生前,當原本固定在某個區域的感測器發生沉降或偏移時,衛星能夠感知其運動變化,後臺系統會結合多元監測數據,通過雲平臺大數據智慧綜合分析,實現全天候全自動在線監測預警。”

成功預警山體滑坡,“北斗智慧平臺”顯神功

  圖片來源:視覺中國

  “目前我們的一體化雨量監測報警設備已在全四川進行了組網聯測,可以第一時間準確測量當地降雨量,並根據設置的閾值發出報警信息,為抗洪救災提供數據支持和報警服務。”黃鎣説,目前該系統已經部署全國監測點位3411處、四川省點位3277處,3次成功預警阿壩州小金縣春廠壩滑坡、1次阿壩州汶川縣阿爾寨2次滑坡、1次什邡市楊家山滑坡,參與甘孜州丹巴縣泥石流應急搶險監測預警1處、宜賓地震災後應急監測預警3處。

  他説,從2017年啟動研發到現在該平臺已經從1.0版本升級到了現在的3.9版本,這意味著該系統3年的時間裏更新了30個版本,基本每個月升級一次。

  萬次實驗 突破技術難題走出新路徑

  回憶該系統的誕生過程,黃鎣説,在設計階段,科研團隊調研發現目前市面上同類産品全都採用分體式設計,複雜的線路連接和現場組裝既高功耗又費時費力費錢。“我們則獨闢蹊徑,提出了高集成一體化監測設備的研製新思路,將衛星天線、主板、供電、通信、控制、報警等設計成一體機,極大地方便了野外運輸和安裝,降低了施工難度和設備成本,提高了設備的普適性。”

  為了做設備測試,研發團隊向成都高新區申請了實驗場地,每天輾轉于實驗場地和公司,其中一位專家在一年時間內,每週都要在武漢、成都之間往返,只為在一線參與設備研究調試。“研發中遇到野外供電困難,團隊研究突破了設備的低功耗設計和太陽能一體化供電系統;其間還解決了衛星數據遠程解算、監測閾值難以預估設置等問題。”黃鎣説,經過上萬次的試驗最終完成的該系統,從晶片到主板的研製,再到系統組裝,全部由團隊自主完成,所用晶片全為國産。

成功預警山體滑坡,“北斗智慧平臺”顯神功

  2018年,成都高新區“北斗智慧雲公共監測平臺”成功預警四川省阿壩州小金縣春廠壩山體滑坡。圖片來源:@成都科技

  2018年2月26日,“北斗智慧雲公共監測平臺”第一次成功預警四川省阿壩州小金縣春廠壩山體滑坡,該滑坡點監測項目是科研團隊完成研發生産後承接的第一個項目。為保障該項目實施,科研團隊常常自駕8小時奔赴海拔3000多米的高寒地區,進行設備調試等相關工作。“從技術路線制定到研發計劃實施,從技術難關攻堅到産品推廣應用,我們的研發團隊專家在各自的崗位上可以説是精耕細作、並肩作戰,一絲不茍地完成每一項工作。”黃鎣説。

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