傳感器在災(zāi)害監(jiān)控及預(yù)警方面的應(yīng)用

4月20日發(fā)生的7.0級(jí)雅安地震，已造成巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)損失，同時(shí)把地震預(yù)測(cè)這一千古難題再次擺到科研學(xué)者的面前，如何在地震發(fā)生之前就做到準(zhǔn)確預(yù)警，并做好應(yīng)急處置，將是當(dāng)前及未來(lái)重點(diǎn)研究方向。

2005年以來(lái)，在發(fā)改委的支持下，中國(guó)地震局開始組織基于下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的地震加速度傳感器的研制工作。新型的地震加速度傳感系統(tǒng)，改變過(guò)去布設(shè)加速度傳感器用于場(chǎng)地觀測(cè)和城市規(guī)劃的傳統(tǒng)場(chǎng)地觀測(cè)思想，把系統(tǒng)的功能定位在快速實(shí)時(shí)獲取城市地震動(dòng)和烈度分布區(qū)域和為救災(zāi)減災(zāi)服務(wù)上，制定了“方便聯(lián)網(wǎng)、安裝簡(jiǎn)便、海量部署、快速反應(yīng)”指導(dǎo)思想，要求研制的加速度傳感器要有消費(fèi)電子產(chǎn)品的簡(jiǎn)單、耐用和便宜特性，可以適當(dāng)降低儀器的靈敏度(針對(duì)較大地震)，組網(wǎng)后數(shù)據(jù)匯集產(chǎn)生規(guī)模效益。新型地震加速度傳感器，采用傳感器和控制系統(tǒng)一體化的設(shè)計(jì)，傳感器采用低功耗微型電子電容式加速度傳感器，控制系統(tǒng)使用嵌入式系統(tǒng)，配置了數(shù)據(jù)采集、電源、授時(shí)、通信等模塊，具備有線、無(wú)線的多種通信功能，可以在室內(nèi)外進(jìn)行大量的布設(shè)，通過(guò)多種方式聯(lián)網(wǎng)，可及時(shí)將數(shù)據(jù)傳回處理中心進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。

不過(guò)，就當(dāng)前全球已知的技術(shù)手段來(lái)說(shuō)，不管哪樣技術(shù)手段的應(yīng)用，在地震監(jiān)控特別是預(yù)報(bào)上都乏力可呈。日本是全球地震預(yù)警系統(tǒng)最先進(jìn)的國(guó)家之一。但是在地震發(fā)生之時(shí)，也只能在震前一分鐘的甚至更短的時(shí)間提供預(yù)警，離震區(qū)越近，預(yù)警時(shí)間越短。

對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，實(shí)時(shí)地震動(dòng)監(jiān)測(cè)和烈度速報(bào)才剛剛起步，以前地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)更重注儀器的觀測(cè)效果，比較重視臺(tái)站建設(shè)、觀測(cè)環(huán)境建設(shè)，地震速報(bào)的專業(yè)業(yè)務(wù)的水準(zhǔn)很高。對(duì)于大地震應(yīng)急響應(yīng)和救災(zāi)、減災(zāi)需要的快速產(chǎn)出還不多。如果在大地震發(fā)生的地區(qū)大量部署了加速度傳感器，我們就可以近乎實(shí)時(shí)將極震區(qū)和地震影響強(qiáng)烈的地區(qū)地震烈度分布結(jié)果向公眾發(fā)布，這對(duì)搶救生命、救災(zāi)減災(zāi)和穩(wěn)定社會(huì)都具有非常重要的作用。就最近兩年日本直接采用速度或加速度傳感器表示地震動(dòng)強(qiáng)度，具有震后發(fā)布速度快的特點(diǎn)。日本橫濱市區(qū)就部署了近千個(gè)烈度計(jì)，進(jìn)行地震烈度速報(bào)。在此也希望我國(guó)地震檢測(cè)技術(shù)在傳感器技術(shù)的發(fā)展下得到充分的利用，以及地震后隨之發(fā)生的山體滑坡和泥石流等自然災(zāi)害在傳感器技術(shù)推廣下得到充分的發(fā)展。

對(duì)于傳感器而言，在相關(guān)數(shù)據(jù)的收集上，有著非常大優(yōu)勢(shì)，不過(guò)大規(guī)模的傳感器基站監(jiān)測(cè)體系的應(yīng)用并不意味著就能準(zhǔn)確及時(shí)的進(jìn)行地震預(yù)報(bào)。傳感器的主要作有更多的是進(jìn)行平常數(shù)據(jù)的分析，同時(shí)監(jiān)測(cè)震后部份地區(qū)的相關(guān)情況。但不能否認(rèn)的是，在地震相關(guān)監(jiān)控上，傳感器技術(shù)的確有著非常不錯(cuò)的技術(shù)前景。