印度采用加速度传感器监测山体滑坡早期预警信号

印度理工学院曼迪校区的科学家们发现,经过一些修改后,加速度传感器还可作为一种低成本的山体滑坡早期预警系统。在实际应用中,该设备目前已取得一些成功。

  印度位居全球滑坡之首,印度每年因山体滑坡造成的经济损失超过100亿卢比,死亡人数超1000人。想要预测山体滑坡,就需要一些专业的仪器,如建筑行业使用最广的全站型电子测速仪,该仪器采用激光探测,使用频率最高。另外,还有边坡雷达,通过雷达探测微小位移。但是这些方法并不可能大面积山区铺开,只能针对有地质迹象的重点地方进行关注。那么有没有更加便捷实用性强的低成本方法呢?

印度采用加速度传感器监测山体滑坡早期预警信号

山体滑坡,资料图

  印度科学家表示,他们已经开发出一种利用智能手机上常见的运动传感器,来探测它们的低成本技术。目前,这种装置正在喜马偕尔邦的20多个地方进行试验。喜马偕尔邦每年上百人死于山体滑坡。他们希望这个发明有助于大幅减少这些自然灾害造成的死亡和损害。

  加速度传感器是一种测量速度变化的运动传感器。在智能手机中,该功能可以让人们使用指南针和地图应用,甚至可灵活地自动水平或垂直翻转屏幕。

  来自印度理工学院(IIT)曼迪校区的科学家们发现,经过一些修改后,加速度传感器还可作为一种低成本的山体滑坡早期预警系统。研究人员估计改装后的预警系统制造成本大约是282美元,相当于近2000元人民币,相比现有的昂贵技术,十分经济适用。

  计算机工程师瓦伦达特博士和他的同事土木工程师乌代博士正在领导这项技术的开发工作。他们使用运动传感器来测量土壤的运动。当研究人员把它嵌入土壤时,加速度传感器会随着土壤的移动而移动。本质上,如果有外力作用于土壤,土壤就会移动,传感器的作用是记录下运动的范围。

印度采用加速度传感器监测山体滑坡早期预警信号

该校科学家安装的滑坡早期预警监测设备,资料图

  研究人员解释说,一系列小的土壤移动可能有助于为正在形成的更大灾难提供早期预警。由于早期预警来自于微小的移动,所以探测滑坡比探测地震要容易,地震的探测需要很短的预警时间。

  该设备会测量土壤中发生的所有移动,当它检测到可能导致山体滑坡的重大位移时,就会发出巨大的报警声,并会向监控机构发送短信,以便他们能够疏散该地区及其周边地区的居民,并且阻止车辆前往该地。

  在实际应用中,该设备目前已取得了一些成功。在喜马偕尔邦曼迪区的库特罗皮,成功地发出了即将发生山体滑坡的警报,警方成功地疏散了附近的车辆,之后山体滑坡完全损毁了附近的道路。

  今年早些时候,州政府与国家灾害管理局(NDMA)合作的研讨会上,他们展示了这项技术,并收到了很多将其商业化的请求。现在正准备进一步的市场化推广。科学家希望这项技术更具有预测性而不是反应性,因此针对设备产生的数据集,该团队已开始使用人工智能和机器学习,并希望它能开发出算法,使他们能够提前24小时甚至一周预测山体滑坡。

  目前,这些算法正在改进中,科学家们希望在2020年季风到来之前,该设备能在实际应用中更准确地发出预警,过滤掉虚假信号。研究人员十分乐观,表示如果一切按计划进行,它将非常有用。

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