- 传感器聆听地下声音 可能预测滑坡
- 来源:新民晚报 发表于 2010/12/4
滑坡塌方,无疑是眼下的一个热点。人们不禁要问,难道就没有有效的方法来预报滑坡吗?事实是:很难,不过一直有人在不懈地努力。
英国拉夫堡大学的研究人员在英国地质调查局的合作下开发了一个基于声学的早期预警系统,通过测量和分析土层里的声音,确定滑坡是否即将来临。
当斜坡变成不稳定的時候,地面下由运动产生的噪音渐强,因此,精确计量噪音水平的增加,有可能预测灾害性土崩的来临。
这个系统包括组成网络的许多传感器,分布埋设在整个山坡上(或者是呈现崩溃危险的堤防等),传感器周围用碎石填充。埋到土层里的传感器作为拾音器,采集所在斜坡土层中的声音,并各自将信号传送到中央计算机供分析。
碎石粒子间摩擦产生噪音的水平与土壤的移动是成比例的,如果发出的声音大增,意味着斜坡接近坍塌。记录到的噪音水平一旦达到特定的数值,系统会给负责区域安全的主管当局送出警报。早期警报让当局能采取相应措施,比如实施土壤加固作业、区域疏散,或临时关闭穿越斜坡的运输通道。
拉夫堡大学岩土工程学教授尼尔·狄克森是项目的负责人,他用生活中的例子解释这个全球首创系统的工作原理。“你弯曲一根棒,弄出破裂的噪音,直到将棒弄断,我们方法的原理就是这样。”
“这一点其实从上世纪60年代就已知道了,但我们现在能做到的是,获取并处理这些数据,实时、定量地测定噪音和土壤移位间的关联,从而在移位发生时提供早期报告。”他补述。
项目由英国工程和自然科学研究委员会(EPSRC)赞助,第二期的目标更是研制低成本、不需要中央计算机的自完备型传感器。低成本的传感器组成视觉和/或声学的警报网络,特别适用于发展中国家。“低成本、分立式的坡面声学传感器,也是在最近时期才可能开发的,得益于体积小、工作够快、价格便宜的微处理器的问世。”狄克森说。
对于滑坡造成惨重损失的国家和地区,这项技术有救生的含意;而在英国这样的发达国家,它也能用于实时监视运输支持架构(如道路路堤和护栏基础)中不稳定斜坡的状况。
后续工作包括现场试验、市场研究,及商业开发计划。商业化的ALARMS传感器预期在未来2年内推出。
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