英開發"智能傳感器" 可預測即將發生的滑坡
發布時間:2010-09-29 來源:科學時報
智能傳感器的產品特性:
- 每隔幾分鍾就讀取一次數據
- 每小時數據詳情返回美國聖地亞哥和南安普敦大學
- 可在無人幹預情況下運行多年
智能傳感器的應用範圍:
- 預測即將發生的滑坡
英國的電子學和地理學專家正在研製可以預測即將發生的滑坡的傳感探針,以便在今年冬季美國南加州暴風雨季節監測侵蝕率。
研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)表(biao)示(shi),這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)能(neng)夠(gou)適(shi)當(dang)地(di)預(yu)測(ce)突(tu)發(fa)的(de)滑(hua)坡(po),這(zhe)在(zai)印(yin)度(du)和(he)亞(ya)洲(zhou)尤(you)為(wei)普(pu)遍(bian)。這(zhe)些(xie)地(di)質(zhi)災(zai)害(hai)能(neng)夠(gou)造(zao)成(cheng)大(da)規(gui)模(mo)的(de)破(po)壞(huai),有(you)時(shi)甚(shen)至(zhi)奪(duo)走(zou)數(shu)百(bai)人(ren)的(de)生(sheng)命(ming),使(shi)數(shu)百(bai)萬(wan)人(ren)無(wu)家(jia)可(ke)歸(gui)。這(zhe)種(zhong)設(she)備(bei)還(hai)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)預(yu)測(ce)英(ying)國(guo)的(de)洪(hong)水(shui)。
如今,6個手掌大小的傳感器已經被安裝在距離美國邊境3.2千米的墨西哥Los Laureles峽穀。由於暴雨和泥石流,該地區經常處於水下。這個峽穀通往提華納河河口,後者位於一個國家級自然保護區中。
英國南安普敦大學的Kirk Martinez博士和Jane Hart教授在美國國家海洋與大氣管理局(NOAA)的資助下開發這種傳感器。
Martinez說:“之前從來沒有人嚐試過在斜坡上放置無線電傳感器。我們基本已經研製出一個可以測量光、導電性和傾斜的小型版傳感器。”他解釋說:“峽(xia)穀(gu)地(di)區(qu)沒(mei)有(you)合(he)適(shi)的(de)排(pai)水(shui)係(xi)統(tong),質(zhi)量(liang)糟(zao)糕(gao)的(de)房(fang)屋(wu)還(hai)麵(mian)臨(lin)著(zhe)大(da)量(liang)的(de)洪(hong)水(shui)問(wen)題(ti)。街(jie)道(dao)沒(mei)有(you)鋪(pu)設(she),當(dang)水(shui)流(liu)過(guo)時(shi)會(hui)帶(dai)起(qi)沉(chen)積(ji)物(wu),並(bing)且(qie)會(hui)變(bian)得(de)具(ju)有(you)很(hen)強(qiang)的(de)攻(gong)擊(ji)性(xing)。”
為了幫助該地區的科學家預防滑坡,他和其他研究人員將探針安置就位以測量地麵的斜度、濕度、溫度和壓力。
此ci外wai,雨yu水shui和he泥ni土tu可ke以yi向xiang北bei流liu過guo邊bian境jing,直zhi接jie影ying響xiang加jia利li福fu尼ni亞ya和he墨mo西xi哥ge之zhi間jian的de提ti華hua納na河he河he口kou。該gai河he口kou區qu是shi一yi塊kuai濕shi地di,哺bu育yu著zhe生sheng活huo在zai這zhe裏li的de大da量liang珍zhen稀xi和he瀕bin危wei物wu種zhong,這zhe裏li還hai是shi南nan加jia利li福fu尼ni亞ya少shao數shu的de鹽yan沼zhao之zhi一yi,是shi370種遷徙和本地鳥類的重要棲息地。
jujieshao,gaichuanganqitanzhenmeigejifenzhongjiuduquyicishuju,jianceturangshiduhehuodongdengyinsu。meixiaoshishujuxiangqingdouhuizhijiefanhuimeiguoshengdiyagehenananpudundaxuejinxingfenxi。
Martinez補充說:“現在的一個挑戰是讓它們測量更多的數據,並且在預測出一場暴風雨時使它們變得更加活躍。” Martinez之前曾在2003年開發出了預測冰川活動的傳感器探針。
Martinez說:“我(wo)們(men)已(yi)經(jing)獲(huo)得(de)了(le)很(hen)好(hao)的(de)信(xin)號(hao),通(tong)過(guo)這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)感(gan)覺(jiao)到(dao)了(le)沉(chen)積(ji)物(wu)和(he)土(tu)壤(rang)的(de)變(bian)化(hua)。下(xia)一(yi)步(bu)是(shi)當(dang)情(qing)況(kuang)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi)能(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)預(yu)測(ce),這(zhe)樣(yang)住(zhu)在(zai)附(fu)近(jin)的(de)人(ren)們(men)就(jiu)能(neng)早(zao)些(xie)時(shi)候(hou)得(de)到(dao)暴(bao)風(feng)雨(yu)和(he)滑(hua)坡(po)的(de)警(jing)示(shi)。”
無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)是(shi)為(wei)感(gan)知(zhi)環(huan)境(jing)而(er)開(kai)發(fa)的(de)一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu),它(ta)可(ke)以(yi)靠(kao)電(dian)池(chi)電(dian)量(liang)運(yun)行(xing)多(duo)年(nian),互(hu)相(xiang)連(lian)接(jie)以(yi)實(shi)現(xian)遠(yuan)程(cheng)無(wu)線(xian)電(dian)通(tong)訊(xun)。它(ta)們(men)被(bei)設(she)計(ji)為(wei)共(gong)同(tong)工(gong)作(zuo)並(bing)且(qie)在(zai)“閑置”時段節省電力,而不是持續地采集和發送數據。
Martinez解釋說,這些探針從高能量的鋰電池獲得電力運行,並且大多數時候都處於“休眠期”,這樣它們就可以在無須人員幹預的情況下運行好多年。在山區進行運行幹預是很昂貴的事,在冰川下麵就更不用說了。
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