成功預(yù)警山體滑坡 “北斗智慧平臺”顯神功，突破技術(shù)難題走出新路徑

“春廠壩滑坡正在滑動(dòng)，已出現(xiàn)險(xiǎn)情，請趕快聯(lián)系居民立即疏散，過往車輛請先觀察再通行。”7月11日晚11時(shí)，四川阿壩州小金縣春廠壩“北斗智慧云公共監(jiān)測平臺”的人工智能預(yù)警廣播系統(tǒng)發(fā)出了滑坡預(yù)警。當(dāng)?shù)馗刹咳罕娛盏酵ㄖ蟪晒M織避險(xiǎn)，避免了當(dāng)晚突降暴雨導(dǎo)致局部滑坡造成人員災(zāi)害。

自進(jìn)入汛期以來，四川省出現(xiàn)多次暴雨天氣，造成山體滑坡、泥石流等災(zāi)害，此次小金縣春廠壩滑坡如何實(shí)現(xiàn)預(yù)警?它的背后有怎樣一支研發(fā)團(tuán)隊(duì)?15日科技日報(bào)記者進(jìn)行了采訪。

3年更新30個(gè)版本只為精準(zhǔn)

成都高新區(qū)企業(yè)四川中科川信副總經(jīng)理黃鎣說，“北斗智慧云公共監(jiān)測平臺”由該企業(yè)聯(lián)合中國科學(xué)院、成都理工大學(xué)共同研制開發(fā)。該系統(tǒng)在此次小金縣春廠壩預(yù)警前期發(fā)現(xiàn)，連續(xù)數(shù)日來當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)的變形速率達(dá)到74—136毫米/每天，呈加速變形階段。“這意味著，地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)近期發(fā)生垮塌的概率極高，屬高危區(qū)域。”

他說，“北斗智慧云公共監(jiān)測平臺”是利用北斗或GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))高精度衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測。其基本工作原理是在地質(zhì)高危區(qū)域布設(shè)包括衛(wèi)星監(jiān)測終端，并配合一體化氣象站、視頻監(jiān)控終端、裂縫測量計(jì)、傾斜加速度測量計(jì)、應(yīng)力應(yīng)變傳感器等多元化數(shù)據(jù)采集設(shè)備。“在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生前，當(dāng)原本固定在某個(gè)區(qū)域的傳感器發(fā)生沉降或偏移時(shí)，衛(wèi)星能夠感知其運(yùn)動(dòng)變化，后臺系統(tǒng)會結(jié)合多元監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過云平臺大數(shù)據(jù)智能綜合分析，實(shí)現(xiàn)全天候全自動(dòng)在線監(jiān)測預(yù)警。”

“目前我們的一體化雨量監(jiān)測報(bào)警設(shè)備已在全四川進(jìn)行了組網(wǎng)聯(lián)測，可以第一時(shí)間準(zhǔn)確測量當(dāng)?shù)亟涤炅浚⒏鶕?jù)設(shè)置的閾值發(fā)出報(bào)警信息，為抗洪救災(zāi)提供數(shù)據(jù)支持和報(bào)警服務(wù)。”黃鎣說，目前該系統(tǒng)已經(jīng)部署全國監(jiān)測點(diǎn)位3411處、四川省點(diǎn)位3277處，3次成功預(yù)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(yīng)急搶險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警1處、宜賓地震災(zāi)后應(yīng)急監(jiān)測預(yù)警3處。

他說，從2017年啟動(dòng)研發(fā)到現(xiàn)在該平臺已經(jīng)從1.0版本升級到了現(xiàn)在的3.9版本，這意味著該系統(tǒng)3年的時(shí)間里更新了30個(gè)版本，基本每個(gè)月升級一次。

萬次實(shí)驗(yàn) 突破技術(shù)難題走出新路徑

回憶該系統(tǒng)的誕生過程，黃鎣說，在設(shè)計(jì)階段，科研團(tuán)隊(duì)調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前市面上同類產(chǎn)品全都采用分體式設(shè)計(jì)，復(fù)雜的線路連接和現(xiàn)場組裝既高功耗又費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢。“我們則獨(dú)辟蹊徑，提出了高集成一體化監(jiān)測設(shè)備的研制新思路，將衛(wèi)星天線、主板、供電、通信、控制、報(bào)警等設(shè)計(jì)成一體機(jī)，極大地方便了野外運(yùn)輸和安裝，降低了施工難度和設(shè)備成本，提高了設(shè)備的普適性。”

為了做設(shè)備測試，研發(fā)團(tuán)隊(duì)向成都高新區(qū)申請了實(shí)驗(yàn)場地，每天輾轉(zhuǎn)于實(shí)驗(yàn)場地和公司，其中一位專家在一年時(shí)間內(nèi)，每周都要在武漢、成都之間往返，只為在一線參與設(shè)備研究調(diào)試。“研發(fā)中遇到野外供電困難，團(tuán)隊(duì)研究突破了設(shè)備的低功耗設(shè)計(jì)和太陽能一體化供電系統(tǒng);其間還解決了衛(wèi)星數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程解算、監(jiān)測閾值難以預(yù)估設(shè)置等問題。”黃鎣說，經(jīng)過上萬次的試驗(yàn)最終完成的該系統(tǒng)，從芯片到主板的研制，再到系統(tǒng)組裝，全部由團(tuán)隊(duì)自主完成，所用芯片全為國產(chǎn)。

2018年2月26日，“北斗智慧云公共監(jiān)測平臺”第一次成功預(yù)警四川省阿壩州小金縣春廠壩山體滑坡，該滑坡點(diǎn)監(jiān)測項(xiàng)目是科研團(tuán)隊(duì)完成研發(fā)生產(chǎn)后承接的第一個(gè)項(xiàng)目。為保障該項(xiàng)目實(shí)施，科研團(tuán)隊(duì)常常自駕8小時(shí)奔赴海拔3000多米的高寒地區(qū)，進(jìn)行設(shè)備調(diào)試等相關(guān)工作。“從技術(shù)路線制定到研發(fā)計(jì)劃實(shí)施，從技術(shù)難關(guān)攻堅(jiān)到產(chǎn)品推廣應(yīng)用，我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì)專家在各自的崗位上可以說是精耕細(xì)作、并肩作戰(zhàn)，一絲不茍地完成每一項(xiàng)工作。”黃鎣說。(李 迪 記者 盛 利)