預(yù)警的案例
硬核預(yù)警技術(shù)與地震波搶時(shí)間！提前10秒預(yù)警能減近4成傷亡，他是怎么做到的？
6月17日22時(shí)55分，四川宜賓市長寧縣發(fā)生6.0級地震，成都高新減災(zāi)所與應(yīng)急管理部門聯(lián)合建設(shè)的大陸地震預(yù)警網(wǎng)成功預(yù)警本次地震。許多學(xué)校和社區(qū)廣播都及時(shí)發(fā)出預(yù)警，很多成都市民聽到了響徹全市的避險(xiǎn)提示、倒計(jì)時(shí)和警報(bào)聲。
圖片來自網(wǎng)友截圖
這是怎么做到的呢？
先進(jìn)的地震預(yù)警系統(tǒng)
2011年，成都高新減災(zāi)研究所研發(fā)的ICL（Institute of Care-life）地震預(yù)警系統(tǒng)正式開始運(yùn)行。2012年7月，成都市防震減災(zāi)局宣布，成都將建設(shè)我國首個(gè)城市地震預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)的技術(shù)體系就是由成都高新減災(zāi)研究所提供。目前，此預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過智能手機(jī)、廣播電視、微博、地震預(yù)警信息接收服務(wù)器等同步實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，也使得中國成為繼墨西哥、日本后，第三個(gè)具有地震預(yù)警技術(shù)能力的國家。
地震預(yù)警系統(tǒng)原理圖示
負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的地震預(yù)警四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、成都高新減災(zāi)研究所所長王暾說：“地震預(yù)警不是預(yù)報(bào)，而是利用電波比地震波快的原理，提前幾秒到幾十秒實(shí)現(xiàn)全自動警報(bào)。”
也就是指在地震發(fā)生以后，搶在地震波傳播到設(shè)防地區(qū)前，向設(shè)防地區(qū)提前幾秒至數(shù)十秒發(fā)出警報(bào)，以減小當(dāng)?shù)氐膿p失。值得注意的是，地震預(yù)警不是地震預(yù)報(bào)，地震預(yù)報(bào)是對可能發(fā)生、但尚未發(fā)生的地震事件預(yù)先發(fā)出通告，地震預(yù)警則是在地震已經(jīng)發(fā)生、但還未形成嚴(yán)重破壞時(shí)發(fā)出警告。
地震波
一份研究表明，如果預(yù)警時(shí)間為20秒，可使人員傷亡減少63%。而這一套價(jià)值1.6億元的地震預(yù)警系統(tǒng)，從預(yù)警中心發(fā)布信息到預(yù)警軟件上發(fā)出警報(bào)的時(shí)間僅需6.2秒。
如果在地震波到達(dá)時(shí)提前3秒收到預(yù)警，傷亡人數(shù)可降低14%；提前10秒，傷亡人數(shù)可降低39%；如果汶川地震發(fā)生時(shí)有預(yù)警，死亡人數(shù)可能會減少2萬至3萬。
王暾說，哪怕只有幾秒也能挽救很多生命。
展開 空警500：當(dāng)前世界技術(shù)領(lǐng)先的中國預(yù)警機(jī)
說點(diǎn)題外話，也算是為預(yù)警機(jī)篇做個(gè)結(jié)尾。預(yù)警飛機(jī)作為現(xiàn)代空戰(zhàn)體系的絕對核心，在現(xiàn)代空戰(zhàn)中擁有舉足輕重的地位。無論是空戰(zhàn)還是海戰(zhàn)，擁有預(yù)警機(jī)的一方都像是開了全圖一樣讓對手無處遁形。1982年世界上發(fā)生了兩場非常有名的戰(zhàn)爭，第一場是英阿馬島戰(zhàn)爭，英國艦隊(duì)沒有裝備預(yù)警飛機(jī)，導(dǎo)致?lián)p失慘重。第二場是以色列和黎巴嫩的北卡谷底空戰(zhàn)，以色列依靠預(yù)警機(jī)為核心打出了82：0的超贊戰(zhàn)績，背后都在向世界訴說著預(yù)警機(jī)在戰(zhàn)爭中的巨大作用。
預(yù)警機(jī)雖好，但是存在技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高昂的弊端，一般國家很難大規(guī)模裝備。就像咱們國家最初期望和以色列合作的費(fèi)爾康項(xiàng)目一樣，當(dāng)時(shí)我們沒有飛機(jī)平臺，沒有預(yù)警機(jī)雷達(dá)，這場合作最終成為了我們對外軍貿(mào)合作上的一場屈辱。費(fèi)爾康項(xiàng)目也堅(jiān)定了我國一定要研發(fā)自己的空中預(yù)警飛機(jī)的決心，因?yàn)橘徺I無法得到軍力的強(qiáng)大！
現(xiàn)在我國空警500預(yù)警飛機(jī)是我們?nèi)?em>預(yù)警飛機(jī)總生產(chǎn)數(shù)量最多的，2019年的數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到了46架。這款高性能，但是價(jià)格并不高的預(yù)警機(jī)預(yù)計(jì)生產(chǎn)數(shù)量將超過100架，最終達(dá)到和美國空軍同等級別的預(yù)警飛機(jī)體量，這也是我國空軍大幅度與除美國之外的國家拉開距離的基礎(chǔ)。而這一切的實(shí)現(xiàn)，除了強(qiáng)大的國力之外，主要還在于我們這款預(yù)警飛機(jī)極高的性價(jià)比。假如價(jià)格太貴的，肯定無法裝備數(shù)量太多！
說在最后，其實(shí)無論是我國的空警200，還是空警2000，空警500.差不多都一樣，在應(yīng)用性能上差距并不大，只不過因?yàn)榭站?00采取的是平衡木的雷達(dá)設(shè)計(jì)，在應(yīng)用上存在一定的障礙而已。大家看到的所謂預(yù)警機(jī)性能的領(lǐng)先，其實(shí)遠(yuǎn)沒有到影響戰(zhàn)爭進(jìn)程的地步。這樣說可能大家不理解，我們細(xì)化一下這樣說的意思。
展開 煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)
智慧華盛恒輝煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)是一種針對煤礦生產(chǎn)過程中的安全隱患進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警的系統(tǒng)。
? 該系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，對煤礦生產(chǎn)過程中的人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境的不安全因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，立即抓拍存檔告警。具體來說，煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)可以對睡崗離崗檢測、礦車違規(guī)載人行為、皮帶跑偏識別、皮帶撕裂檢測、行車不行人、皮帶堆煤及異物等進(jìn)行實(shí)時(shí)分析預(yù)警，
當(dāng)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)人員違規(guī)行為及現(xiàn)場設(shè)備異常情況時(shí)，及時(shí)告警并將報(bào)警信息推送至管理中心，提醒相關(guān)工作人員，進(jìn)行有效監(jiān)管。
此外，為了更好地貫徹執(zhí)行國家安監(jiān)總局隱患排查治理工作，該系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)隱患排查治理績效評估功能。
預(yù)警分析完成的主要功能是通過各種監(jiān)測手段獲得有關(guān)信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理分析，通過適當(dāng)?shù)脑u價(jià)方法，對未來的趨勢做出初步判斷。當(dāng)判斷結(jié)果滿足預(yù)警準(zhǔn)則要求時(shí)，就觸動報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)根據(jù)事先設(shè)定的報(bào)警級別發(fā)出事故報(bào)警。
具體來說，煤礦安全生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)可以對睡崗離崗檢測、礦車違規(guī)載人行為、皮帶跑偏識別、皮帶撕裂檢測、行車不行人、皮帶堆煤及異物等進(jìn)行實(shí)時(shí)分析預(yù)警。當(dāng)發(fā)現(xiàn)人員違規(guī)行為及現(xiàn)場設(shè)備異常情況時(shí)，系統(tǒng)會及時(shí)告警并將報(bào)警信息推送至管理中心，提醒相關(guān)工作人員，進(jìn)行有效監(jiān)管。
該預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要基于智能視頻分析技術(shù)，能夠7*24小時(shí)不間斷地對煤礦安全生產(chǎn)過程進(jìn)行智能識別。通過監(jiān)測系統(tǒng)、預(yù)警信息系統(tǒng)、預(yù)警評價(jià)指標(biāo)體系系統(tǒng)、預(yù)測評價(jià)系統(tǒng)等組成部分，預(yù)警分析完成的主要功能是通過各種監(jiān)測手段獲得有關(guān)信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)。
并對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理分析，通過適當(dāng)?shù)脑u價(jià)方法，對未來的趨勢做出初步判斷。當(dāng)判斷結(jié)果滿足預(yù)警準(zhǔn)則要求時(shí)，就觸動報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)根據(jù)事先設(shè)定的報(bào)警級別發(fā)出事故報(bào)警。
展開 第Ⅰ代滑坡智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)成功研發(fā)
與目前正在應(yīng)用的傳統(tǒng)型地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警設(shè)備相比，該滑坡儀具有運(yùn)行可靠、功能簡約、精度適當(dāng)、性價(jià)比高、安裝快捷、維護(hù)方便、智能預(yù)警等特點(diǎn)。
地質(zhì)災(zāi)害智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)依托部、省多級物聯(lián)網(wǎng)平臺，將儀器運(yùn)管、數(shù)據(jù)聚合、預(yù)警分析、響應(yīng)處置等功能整合，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測預(yù)警實(shí)驗(yàn)“建-管-運(yùn)”全流程在線管理；初步構(gòu)建“人機(jī)結(jié)合”決策模式與技術(shù)流程，即充分依靠儀器提供的監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工智能算法的“機(jī)”，有機(jī)結(jié)合專家的知識經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)場宏觀判斷的“人”，實(shí)現(xiàn)人機(jī)綜合研判。
結(jié)合系統(tǒng)研發(fā)已立項(xiàng)或發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括《地質(zhì)災(zāi)害專群結(jié)合監(jiān)測預(yù)警技術(shù)指南》《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測通訊技術(shù)要求》《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警數(shù)據(jù)庫建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》和《地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警儀器設(shè)備檢測檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程》。
應(yīng)用與轉(zhuǎn)化
2020年8月第Ⅰ代滑坡智能監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)規(guī)模化試運(yùn)行以來，有效預(yù)警15起地質(zhì)災(zāi)害，避免了可能造成約366人傷亡的地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)、險(xiǎn)情。
該系統(tǒng)的研發(fā)和相關(guān)技術(shù)要求的編制，極大地推動了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)形成了一支地質(zhì)工程、測繪科學(xué)、計(jì)算機(jī)與通信工程緊密結(jié)合的多學(xué)科交叉地質(zhì)災(zāi)害檢測預(yù)警技術(shù)方法研究團(tuán)隊(duì)，為進(jìn)一步擴(kuò)大地質(zhì)災(zāi)害群專結(jié)合監(jiān)測預(yù)警工作覆蓋面、全面提升我國地質(zhì)災(zāi)害技防水平提供了關(guān)鍵基礎(chǔ)支撐。
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【電氣火災(zāi)預(yù)警】一氧化碳傳感器在電纜井火災(zāi)預(yù)警中的重要作用
而且一氧化碳比空氣密度小，更容易漂浮到上空被檢測到，實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。因此火災(zāi)早期探測大多數(shù)會首先對一氧化碳?xì)怏w進(jìn)行檢測，以便在在較早的時(shí)間捕捉到火災(zāi)發(fā)生。
一氧化碳（CO）傳感器在火災(zāi)煙霧監(jiān)測中的重要作用：
因火災(zāi)發(fā)生時(shí)氣體燃燒產(chǎn)物主要為CO和CO2， CO做為極早期火災(zāi)的特有標(biāo)志,由于一般情況下CO在空氣中的含量極低，但是在火災(zāi)過程中,幾乎每種物質(zhì)均要產(chǎn)生不充分燃燒的CO,特別是陰燃階段的火災(zāi)更是如此,由火災(zāi)孕育到劇烈燃燒CO經(jīng)歷由無到有,由小到大,然后逐漸減小的規(guī)律性變化過程,而且CO比空氣密度小,更容易更早漂浮實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。因此CO適合于火災(zāi)早期探測，這對于較早的時(shí)間捕捉到火災(zāi)發(fā)生信息非常重要,在火災(zāi)煙霧檢測里也是一個(gè)非常重要的監(jiān)測參數(shù)。在此，推薦一款火災(zāi)用一氧化碳傳感器TGS5141，該傳感器具有長壽命、可靠性高、長期穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
一氧化碳傳感器(CO傳感器)TGS5141特點(diǎn)：* 超小型、 可電池驅(qū)動、對一氧化碳選擇性/重復(fù)性高、 對一氧化碳具有很高的線性輸出特性、 校準(zhǔn)簡便易行、 使用壽命長、 取得UL認(rèn)證、 滿足 UL2034, EN50291和EN54-31的要求。CO傳感器TGS5141具體積小、功耗低、壽命長等優(yōu)勢，非常適合用于高集成、電池供電產(chǎn)品， TGS5141對CO靈敏度非常高，而且對甲烷、酒精等可燃?xì)怏w抗干擾能力強(qiáng)，保證了火災(zāi)檢測的準(zhǔn)確性。
展開 減速機(jī)軸承溫度異常升高的預(yù)警閾值與處置流程
通過設(shè)定溫度閾值、溫升率和停機(jī)策略，以及結(jié)合振動、油溫等多參數(shù)監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警與分級處置，確保傳動系統(tǒng)安全與持續(xù)運(yùn)行。
1、預(yù)警閾值設(shè)定
預(yù)警閾值的設(shè)定需要綜合考慮減速機(jī)的類型、規(guī)格、工作環(huán)境以及軸承的材質(zhì)等因素。一般來說，對于常見的工業(yè)減速機(jī)，軸承正常工作溫度在40℃-60℃之間。當(dāng)軸承溫度達(dá)到70℃時(shí)，可以設(shè)置為一級預(yù)警閾值，此時(shí)需要密切關(guān)注溫度變化情況。當(dāng)溫度升至80℃，則為二級預(yù)警閾值，表明軸承可能已經(jīng)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問題，需要立即采取措施。而當(dāng)溫度超過90℃，則達(dá)到危險(xiǎn)閾值，必須馬上停止減速機(jī)運(yùn)行，進(jìn)行全面檢查。
2、處置流程
（1）一級預(yù)警處置：當(dāng)軸承溫度達(dá)到一級預(yù)警閾值時(shí)，首先要檢查減速機(jī)的工作環(huán)境，看是否存在通風(fēng)不良、環(huán)境溫度過高等情況。同時(shí)，檢查潤滑系統(tǒng)，查看潤滑脂或潤滑油的量是否充足、是否變質(zhì)。如果發(fā)現(xiàn)潤滑不足，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充或更換。此外，還要檢查軸承的負(fù)載情況，看是否存在過載運(yùn)行的現(xiàn)象。
（2）二級預(yù)警處置：若溫度達(dá)到二級預(yù)警閾值，除了進(jìn)行上述檢查外，還需要對減速機(jī)進(jìn)行停機(jī)檢查。使用專業(yè)的檢測設(shè)備，如振動測試儀、紅外熱成像儀等，對軸承進(jìn)行全面檢測，判斷是否存在磨損、損壞等問題。如果發(fā)現(xiàn)軸承有異常，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修或更換。
（3）危險(xiǎn)閾值處置：當(dāng)軸承溫度超過危險(xiǎn)閾值時(shí)，必須立即停止減速機(jī)運(yùn)行，切斷電源。等待軸承冷卻后，對整個(gè)減速機(jī)進(jìn)行全面拆卸檢查，找出導(dǎo)致溫度異常升高的根本原因?？赡艿脑虬ㄝS承本身質(zhì)量問題、安裝不當(dāng)、潤滑不良、負(fù)載過大等。針對具體問題進(jìn)行修復(fù)或更換相關(guān)部件，確保減速機(jī)在修復(fù)后能夠正常運(yùn)行。
展開 中國是否存在空警900預(yù)警機(jī)？俄羅斯：立足C919，但有一前提
當(dāng)前，中國空軍裝備了3種預(yù)警機(jī)，分別是第一代空警2000大型預(yù)警機(jī)、空警200中型“平衡木”預(yù)警機(jī)，以及第二代空警500中型預(yù)警機(jī)，從公開消息可以知道，中國正在運(yùn)20基礎(chǔ)上，研制完全國產(chǎn)化的大型預(yù)警機(jī)，這款預(yù)警機(jī)未來可能會被命名為空警3000。
不過，2016年33和34期出版的俄羅斯《軍工信使》周刊，曾發(fā)表文章稱，中國空軍為了確保遠(yuǎn)程雷達(dá)警戒和控制，已經(jīng)裝備了多款國產(chǎn)預(yù)警機(jī)，但中國的戰(zhàn)略家們也意識到，必須研制戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能相當(dāng)?shù)膰a(chǎn)型號，因此正在以C919國產(chǎn)客機(jī)為原型研制將裝備主動相控陣?yán)走_(dá)的“空警900”預(yù)警機(jī)，不過，有一個(gè)前提，那就是中國必須實(shí)現(xiàn)C919客機(jī)關(guān)鍵設(shè)備的完全國產(chǎn)化。。
因此，從這些信息可以知道，中國可能真的計(jì)劃在C919客機(jī)基礎(chǔ)上，研制新一代國產(chǎn)空警900預(yù)警機(jī)。
可能有人認(rèn)為，當(dāng)前的C919使用的航電和發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，都是西方產(chǎn)品，如果直接將其改裝為軍事用途的預(yù)警機(jī)，西方國家肯定不會同意，而中國空軍也不會接受這一被動局面。
不過，不排除未來，伴隨著C919客機(jī)國產(chǎn)化率的不斷提升，尤其是航電和發(fā)動機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備可以用國產(chǎn)版替代的時(shí)候，中國空軍會考慮在C919基礎(chǔ)上研制空警900預(yù)警機(jī)。
畢竟，C919客機(jī)在設(shè)計(jì)定位上，和空客A320以及波音737客機(jī)基本一致，而這兩款客機(jī)，正是歐美等西方國家研制特種軍用飛機(jī)使用率最高的客機(jī)。
不管C919未來是否會真的衍生出空警900預(yù)警機(jī)，中國軍迷對空警900的期望還是很高的，因此，網(wǎng)易談兵為了滿足軍迷這一需求，特意設(shè)計(jì)出空警900預(yù)警機(jī)CG圖。
畢竟，多一種預(yù)警機(jī)型號，不管是對中國空軍還是中國整體的科技研發(fā)水平來說，都是有重大優(yōu)勢的一件事。
展開 烏克蘭難以重演納卡戰(zhàn)爭無人機(jī)戰(zhàn)績，俄軍新型預(yù)警直升機(jī)作用明顯
當(dāng)年在為海軍航母研制預(yù)警直升機(jī)的同時(shí)，解放軍陸軍航空兵就開始對一批米-171直升機(jī)進(jìn)行改裝，在機(jī)艙尾部加裝可收放的雷達(dá)，并且在機(jī)艙內(nèi)安裝相應(yīng)的指揮席位。解放軍的這些直升機(jī)不僅具有預(yù)警和監(jiān)控功能，還裝有相應(yīng)的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)，可以直接進(jìn)行指揮而不必依托地面站，效率更高！
解放軍米-171預(yù)警指揮直升機(jī)和艙內(nèi)指揮席
這類直升機(jī)早已在解放軍陸軍航空兵中普及，每個(gè)陸航旅基本都配有一到兩架這種直升機(jī)，用于對地面部隊(duì)和空中突擊部隊(duì)的作戰(zhàn)行動進(jìn)行指揮。近年來安裝更先進(jìn)雷達(dá)設(shè)備、以性能相當(dāng)先進(jìn)的國產(chǎn)直-8G高原型直升機(jī)為基礎(chǔ)研制的新預(yù)警指揮型直升機(jī)的出現(xiàn)，更是意味著解放軍陸軍對這個(gè)機(jī)種的高度重視！
新型直-8預(yù)警指揮直升機(jī)
展開 地聲波與次聲波在泥石流監(jiān)測預(yù)警中的應(yīng)用
由于泥石流發(fā)生過程中都會形成地聲波和次聲波，為此可以通過采集地聲或次聲信號，并結(jié)合其它傳感器信息對泥石流災(zāi)害進(jìn)行預(yù)警。目前，大多的應(yīng)用方案中只采用了其中一種信號的采集，缺乏對地聲和次聲組合使用進(jìn)行評估。為此，對已發(fā)生的泥石流災(zāi)害案例中采集到的地聲波和次聲波進(jìn)行特征差異分析，討論了組合使用的可行性。
一、引言
由于山區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，山洪泥石流等地質(zhì)災(zāi)害對生命和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成的危害日益嚴(yán)重。自汶川大地震以來，我國迎來了一個(gè)地震活躍期，造成西南地區(qū)山區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)松動，極易誘發(fā)泥石流等災(zāi)害。泥石流監(jiān)測預(yù)警作為一項(xiàng)重要的非工程減災(zāi)措施,是防災(zāi)減災(zāi)的有效途徑之一。
泥石流發(fā)生過程中存在石塊碰撞，水流與河道的摩擦，會造成地表振動，這種振動沿地表傳播，稱之為“地聲”。此外，還會發(fā)出通過空氣傳播的低于20Hz的低頻聲音，稱之為“次聲”。地聲波和次聲波在傳播方式、信號特征方面都有所不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)[1,2]。
泥石流監(jiān)測預(yù)警方法主要有泥位法、聲學(xué)法、視頻監(jiān)視法等。泥位法能同時(shí)對泥石流的發(fā)生和規(guī)模進(jìn)行警報(bào)。聲學(xué)法通過捕捉地聲波或次聲波來判識并警報(bào)。其中，地聲法對傳感器的埋設(shè)要求很高；次聲法能獲得足夠長的警報(bào)提前量，是目前國內(nèi)外泥石流警報(bào)采取的主要方式之一。視頻監(jiān)視的最大優(yōu)勢是能實(shí)時(shí)掌握災(zāi)害發(fā)展的圖像信息，但設(shè)備易受損。
然而，目前泥石流監(jiān)測中次聲法通過設(shè)定閾值來進(jìn)行預(yù)警，這種方法無疑會降低預(yù)警的準(zhǔn)確度。為了提升準(zhǔn)確性，本文分析了泥石流地聲波與次聲波的特性差異，討論了采用組合預(yù)警的方法，以此為建立泥石流地聲和次聲聯(lián)合監(jiān)測系統(tǒng)提供參考。
二、泥石流中地聲波與次聲波的特征
2.1地聲波
泥石流地聲頻率主要介于10Hz至30Hz之間。其它地面運(yùn)動也會產(chǎn)生地聲，但頻率特性不同。
展開 電動汽車動力電池?zé)崾Э剡^程分析及預(yù)警機(jī)制設(shè)計(jì)
更重要的是如果能通過大數(shù)據(jù)方法提前進(jìn)行輔助的預(yù)警提示，及早進(jìn)行維護(hù)與升級，盡量降低事故發(fā)生的概率。
華爾街日報(bào)：特朗普政府力求盡快部署地震預(yù)警傳感器
洛杉磯市長 Eric Garcetti 今年早些時(shí)候曾表示，該市計(jì)劃在2018年年底之前部署地震預(yù)警系統(tǒng)。
聯(lián)邦官員沒有給出該地震預(yù)警系統(tǒng)全面運(yùn)行的時(shí)間表。Ewell 先生說：“希望這個(gè)系統(tǒng)能夠盡快全面運(yùn)行?！?加州理工學(xué)院地震實(shí)驗(yàn)室的 Margaret Vinci 正指著一排監(jiān)測地震活動的地震預(yù)警顯示屏
圖：弗雷德里克·J·布朗/法國新聞社/蓋蒂圖片社
【方案介紹】極端天氣系列產(chǎn)品一：城市內(nèi)澇預(yù)警智慧平臺
工業(yè)仿真可以模擬臺風(fēng)引起的巨浪對核電站的影響，還可以模擬泥沙傳輸，那當(dāng)然也可以做城市發(fā)生內(nèi)澇時(shí)的預(yù)警模擬來配合城市應(yīng)急響應(yīng)，做泄洪引起的洪峰對下游沿河建筑設(shè)施等的影響模擬來調(diào)控水庫資源調(diào)度，做洪水和溢流壩模型來進(jìn)行洪水安全風(fēng)險(xiǎn)分析。
于是，我們使用EDF開源軟件，基于工業(yè)仿真平臺第一次推出民生產(chǎn)品：城市內(nèi)澇預(yù)警智慧平臺、大壩健康管理數(shù)字化平臺和水庫資源調(diào)度與洪峰推演平臺的極端天氣系列產(chǎn)品。
本期先介紹第一個(gè)產(chǎn)品：城市內(nèi)澇預(yù)警智慧平臺。
考慮到極端現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，依賴歷史數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測方案不能滿足推演評估的要求，且因數(shù)據(jù)不全和精度受限，現(xiàn)有的分析方案沒有辦法有效完成城市內(nèi)澇預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)，一旦發(fā)生斷電的情況，應(yīng)急預(yù)警設(shè)備會癱瘓以至于無法支持預(yù)警和應(yīng)急措施的實(shí)施，我們推出城市內(nèi)澇預(yù)警智慧平臺。
主要具備以下六個(gè)功能：
城市基礎(chǔ)信息模塊：包括城市街道、河流、湖泊等基礎(chǔ)信息；
實(shí)時(shí)降雨數(shù)據(jù)：可顯示未來二十四小時(shí)之內(nèi)的降雨數(shù)據(jù)；
實(shí)時(shí)監(jiān)控：標(biāo)注監(jiān)測點(diǎn)并且會展示相應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)、圖片和視頻；
高精度內(nèi)澇預(yù)測：以5米的高精度網(wǎng)格進(jìn)行仿真計(jì)算，以高精度數(shù)據(jù)對各區(qū)域進(jìn)行預(yù)測預(yù)警；
快速內(nèi)澇預(yù)測：以100米的稀疏網(wǎng)格進(jìn)行仿真計(jì)算，可快速評估出現(xiàn)緊急情況的區(qū)域；
應(yīng)急預(yù)案：根據(jù)預(yù)測結(jié)果，可以觸發(fā)相應(yīng)等級的預(yù)設(shè)的緊急預(yù)案。
通過該平臺，可以推演出不同極端情況下的洪澇風(fēng)險(xiǎn)控制線和災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，科學(xué)地預(yù)測淹沒發(fā)生的范圍、水深和最大水流速度等數(shù)據(jù)，合理疏散人群，最大限度降低人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
展開 多種氣體傳感器在電池儲能電站安全預(yù)警中的應(yīng)用
借助數(shù)據(jù)信息的力量，實(shí)時(shí)監(jiān)控電站狀態(tài)，并多途徑實(shí)時(shí)通知，可幫助工作人員快速預(yù)警、排除故障，實(shí)現(xiàn)少人值守甚至無人值守。
準(zhǔn)確監(jiān)測要基于靈敏的感知能力，因此BMS內(nèi)每個(gè)區(qū)域需要設(shè)置了傳感器。此外，還對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和校驗(yàn)，一旦出現(xiàn)異常，會啟動故障報(bào)警，以確保 BMS 的感知能力始終處于靈敏狀態(tài)。
電池儲能電站中安全預(yù)警的氣體傳感器
電池儲能電站的整體運(yùn)行管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要不斷積累運(yùn)行數(shù)據(jù)，不僅是對核心組件的監(jiān)測管理，還包括儲能電站內(nèi)其他相關(guān)設(shè)備的安全巡檢，如突發(fā)事故及火災(zāi)處理，高壓斷路器、電流互感器、電力電纜、開關(guān)柜等設(shè)備的安全監(jiān)測及維護(hù)。
這些非核心組件的安全運(yùn)行管理，對電池儲能電站的整體運(yùn)行同樣具有不可忽視的作用。實(shí)際工作中，傳統(tǒng)的依靠人工進(jìn)行巡檢及運(yùn)維的方式很難提高工作效率，因此智能化的線上運(yùn)維和實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)不斷被普及運(yùn)用。
智能監(jiān)測終端可適配多種傳感器，傳感器接收到的環(huán)境信息的電信號，通過無線或有線通訊網(wǎng)絡(luò)組合成整站監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成分布式監(jiān)測系統(tǒng)。
以其中的氣體傳感器為例，電池柜中鋰離子電池能量密度高，其電解液的溶劑通常為有機(jī)碳酸酯類化合物，具有閃點(diǎn)低、化學(xué)活性高和極易燃燒的特點(diǎn)。
由于集裝箱內(nèi)的鋰離子電池采用集成化設(shè)計(jì)，由于其化學(xué)特性，容易產(chǎn)生H2富集，當(dāng)某一組鋰電池發(fā)生熱失控后，會對周圍的電池產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱沖擊，造成熱失控蔓延，同時(shí)生成大量烷烴類可燃?xì)怏w，可能發(fā)生嚴(yán)重的火災(zāi)甚至爆炸事故。
在起火燃燒時(shí)也會產(chǎn)生CO及CO2氣體和煙霧粉塵，嚴(yán)重危害人體健康，因此可以通過監(jiān)測這些氣體種類來進(jìn)行安全預(yù)警。
電化學(xué)儲能電站火災(zāi)早期探測和安全預(yù)警
在電池火災(zāi)前期，進(jìn)行有效準(zhǔn)確地探測并預(yù)警，采取相應(yīng)的消防手段，防止火災(zāi)的進(jìn)一步蔓延。在安全閥打開前，應(yīng)做好電池故障診斷工作，及早進(jìn)行預(yù)警。
展開 污染物擴(kuò)散預(yù)測預(yù)警——河流污染物擴(kuò)散數(shù)值仿真
污染物擴(kuò)散預(yù)測預(yù)警
CFD（Computational Fluid Dynamics，計(jì)算流體動力學(xué)）是一種通過數(shù)值計(jì)算方法模擬流體流動、傳熱、傳質(zhì)等物理過程的工程技術(shù)。在污染物擴(kuò)散的仿真中，通常會利用CFD方法模擬空氣或水中的流動，同時(shí)考慮污染物的排放、擴(kuò)散、沉降等過程。通過CFD仿真，可以得到污染物在空間和時(shí)間上的分布情況，從而為預(yù)測預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐。這包括污染物的濃度分布、擴(kuò)散范圍、傳輸路徑等方面的信息，這些信息對于預(yù)測預(yù)警是非常重要的。
例如，在空氣污染物的擴(kuò)散模擬中，通過CFD仿真得到不同高度和距離的污染物濃度分布。這可以幫助預(yù)測不同區(qū)域的空氣質(zhì)量，從而為決策者提供數(shù)據(jù)支撐，制定合理的污染控制措施；在水質(zhì)預(yù)報(bào)中，可以模擬水體中的流動和污染物傳輸。通過模擬結(jié)果，預(yù)測未來水質(zhì)的變化趨勢，為水資源的保護(hù)和管理提供數(shù)據(jù)支持。
具體步驟
1.建立模型：使用適合河流污染物擴(kuò)散的模型，例如對流-擴(kuò)散模型或水動力-水質(zhì)模型等。這些模型會考慮河流中的水流、污染物擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)等物理和化學(xué)過程。
2.輸入?yún)?shù)：根據(jù)實(shí)際情況，確定模型所需的參數(shù)，例如河流的水流速度、流量、污染物排放量、初始濃度等。
3.數(shù)值模擬：利用計(jì)算機(jī)程序?qū)δＰ瓦M(jìn)行數(shù)值求解，得到污染物在時(shí)間和空間上的分布情況。
4.結(jié)果分析：根據(jù)模擬結(jié)果，分析污染物的擴(kuò)散趨勢、影響范圍、濃度分布等。
5.預(yù)測預(yù)警：根據(jù)模擬結(jié)果，對未來污染物擴(kuò)散情況進(jìn)行預(yù)測，并制定相應(yīng)的預(yù)警方案。
【計(jì)算軟件】OpenFOAM開源平臺
【仿真平臺】自建高性能計(jì)算集群
【算例說明】通過CFD數(shù)值仿真，可得到污染物擴(kuò)散的時(shí)空分布，為預(yù)測預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐
【工程應(yīng)用】污染物預(yù)測預(yù)警、水質(zhì)預(yù)報(bào)等
【創(chuàng)新貢獻(xiàn)】自動化計(jì)算流程+計(jì)算參數(shù)優(yōu)化
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展開 化工園區(qū)建設(shè)有毒有害氣體環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系的重要性
為實(shí)現(xiàn)化工園區(qū)綠色、安全、可持續(xù)發(fā)展，有效防控環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，保障化工園區(qū)周邊農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和人體健康，建設(shè)化工園區(qū)有毒有害氣體協(xié)同預(yù)警體系，做好事故排放和非正常排放的預(yù)防預(yù)警工作，防止園區(qū)企業(yè)有毒有害氣體排放造成園區(qū)及周邊環(huán)境大氣污染已成為必由之路。
因此，可通過在園區(qū)已具備的監(jiān)管監(jiān)測設(shè)施基礎(chǔ)上，建設(shè)有毒有害氣體監(jiān)測設(shè)備，同時(shí)采集數(shù)據(jù)并集合原有監(jiān)管監(jiān)測設(shè)施數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳預(yù)警系統(tǒng)平臺，實(shí)時(shí)監(jiān)管監(jiān)測，根據(jù)特征污染物（有毒有害氣體）的監(jiān)測數(shù)據(jù)追蹤溯源，及時(shí)確定污染源頭，確定落實(shí)責(zé)任企業(yè)，有效改善園區(qū)環(huán)境，為進(jìn)一步擴(kuò)展環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用能力提供基礎(chǔ)。工采網(wǎng)提供環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中有毒氣體傳感器，有效監(jiān)測、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化氮（NO）、臭氧（O3）、甲烷、硫化氫等有毒氣體。
最終，化工園區(qū)毒有害氣體預(yù)警體系的建設(shè)可實(shí)現(xiàn)科學(xué)化生態(tài)環(huán)境綜合決策，通過對各類環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行量化，綜合分析、趨勢判斷，提前洞察預(yù)測環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，督促各部門落實(shí)環(huán)保職責(zé)，分區(qū)域、分年度、分指標(biāo)地進(jìn)行環(huán)境質(zhì)量改善評估和改善。同時(shí)，有毒有害氣體預(yù)警體系的建設(shè)有助力解決經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)保護(hù)的矛盾，為發(fā)展與保護(hù)并重、“雙贏”提供科學(xué)的決策依據(jù)。
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