一种基于物联网的地震救援辅助系统

地震发生后,地震现场公共通信设施往往会遭到严重损坏,导致灾区救援人员和地震救援指挥中心之间无法实时地进行网络通信,救援现场的物资需求信息无法及时地送达到指挥中心,影响救援的效率。对此,地震救援现场可以搭建如Zigbee,WCDMA等各种应急无线通信网络,救援人员运用救援手持终端将物资需求通过上述网络发送到指挥中心的应急局域网中,从而构建了一种基于物联网架构的地震救援辅助系统,为指挥中心的科学救援提供实时的物资需求数据。通过测试,该系统可以保证救援数据的实时快速传输,提高应急救援的效率。     

现场震害信息电子化收集和快速处理平台的建立

地震现场的震害资料调查和收集对地震灾害的损失评估、地震应急救援、恢复重建以及科学研究等工作具有重要意义,而传统的调查方式存在着诸多不足。为了提高现有震害调查的效率,电子化的震害信息收集和处理平台成了当下研究的热点。该平台由智能手机、平板电脑等移动终端和远程服务器组成,实现了地震现场灾害信息标准化和电子化收集,灾害数据的快速无线传输以及智能化数据处理,对于当前的地震现场工作具有重要促进作用。总结了该类技术在灾害应急处置和野外数据采集等领域的国内主要研究现状,深入分析了本团队研究的震害收集处理平台在2014年盈江Ms6.1级地震和2015年尼泊尔Ms8.1级地震(西藏灾区)中的应用结果,结合自身的开发和测试经验,提出了相关的改进思路,可供该类平台进一步研究参考。     

地震现场资料收集的标准化与快速传送

破坏性地震现场的震害资料调查和收集对地震灾害的损失评估、地震应急救援、恢复重建以及科学研究等具有重要意义。总结了当前我国地震现场震害资料的收集和传送方式,指出了普遍存在的主要问题。结合当前电子化、信息化的发展现状和地震现场工作资料整理的相关规定,提出了现场灾害资料标准化收集和快速传递的初步设想和方案。实现这些设想和方案对提高地震现场震害资料的质量和标准化具有重要意义,并将极大地提高现场灾害信息的传送速度。     

地震现场应急指挥及其标准化研究

介绍了我国严峻的地震灾害形势，论述了制定地震现场工作技术标准的迫切需求；阐述了地震应急、地震现场应急及地震现场应急指挥的定义及关系，给出了地震现场应急指挥及其信息管理系统技术标准的标准化内容。期望该标准能规范地震现场工作的技术行为，提高地震现场的工作效率，有效地减轻地震灾害和维护灾区社会稳定。     

泸定6.8级地震交通网络应急服务能力分析∗

2022 年 9 月 5 日 12 时 57 分,四川省泸定县发生 6.8 级地震。受自然地理环境等因素的影响,本次地震对灾区公路交通网络造成了比较严重的破坏,给震后应急救援工作带来了较大阻碍,极大地考验了灾区交通网络的应急服务能力。本文介绍了灾区交通网络的概况及其地震破坏情况,建立了路网应急服务能力评价方法,并将单位时间到达重点救援目标的最大交通量作为其评价指标。以本次地震灾区的交通网络为例,结合交通网络应急抢通过程的考察数据,对交通网络应急服务能力的下降及其恢复过程进行了分析,对灾区交通网络地震韧性进行了定性讨论,以期为交通网络的地震韧性评价提供参考。     

云南地震现场应急宣传模式探讨——以盈江5.8级地震和缅甸7.2级地震为例

地震应急宣传是防震减灾宣传的重要组成部分。地震现场应急宣传因更具有灵活性、针对性、时效性,在灾区有一定的影响力和实际意义,尤其是在安抚灾民情绪、传播科学知识、减轻灾害损失,维护社会稳定和保障社会经济发展方面具有重要作用。以2011年云南盈江5.8级和缅甸7.2级地震为例,对地震现场应急宣传的内容和形式进行了探讨研究;从方案编写、流程设计、模板化宣传单制作等几个方面规范和强化了现场应急宣传工作;并以此为基础,对云南地震现场应急宣传模式进行了研究,提出了相应的建议和对策,为建立科学、系统的现场应急宣传机制奠定了基础。     

地震应急救援信息需求及获取建议

地震应急救援实践表明,破坏性地震,尤其是造成重大人员伤亡和严重经济损失的大地震发生后,快速、全面获取地震灾区包括人员伤亡、生命线工程损毁、道路桥梁破坏、次生灾害分布、尚存医疗设施、可调配救援力量等在内的各种信息资源,对及时组织开展应急救援,快速部署救援力量,提高生命救援效率,高效应对大震巨灾将起到至关重要的作用。该文在调研的基础上,对地震应急救援信息需求进行初步归纳,并对开展大震巨灾信息获取工作提出建议。     

用于自然灾害现场监测的无线传感网络开发与试验

考虑到救灾机器人在复杂灾害环境中仅凭自身的感知能力会降低任务的执行效率,引入无线传感网络协助执行任务。针对自然灾害现场监测应用,设计了一种低成本、低复杂度、便携式、能快速部署与组网的无线传感网络监测系统。首先描述无线传感器网络总体方案设计,其主要由监测中心、定向路由和若干监测节点组成。然后对监测节点的机械机构设计进行了详细描述,并制作了若干监测节点原型机。基于TCP协议及客户/服务器模型提出了一种请求应答机制,使得监测中心能同时连接并控制若干监测节点,并基于UDP协议实现了监测图像的实时快速传输。使用若干监测节点组建无线传感网络,即能在监测中心实时显示各个节点GPS位置信息及自然灾害区域的监测图像。最后,在国家地震紧急救援训练基地进行了现场实验,实验验证了此无线传感网络监测系统的有效性与可靠性。     

基于计算机网络技术的天津市防震减灾技术系统

随着计算机的普及和网络技术的不断成熟,建立以计算机网络为依托的防震减灾地震快速响应系统已成为可能。“九五”期间,天津市地震局就计算机网络技术在防震减灾技术系统建设中的应用方面进行了尝试。通过计算机通信网络的建立,将地震监测预报、震后快速速报、早期趋势判定等工作环节有机地联系起来,在实际中发挥了重要作用。     

多址技术在地震卫星通信中的应用

多址技术是发展卫星通信的关键技术。近年来,多址技术在地震监测与地震现场应急卫星通信网络系统中得到了广泛应用。本文从科普的角度向读者简单阐述了地震行业卫星通信系统的构成及业务类型。     

基于WEBGIS的地震空间减灾信息化平台建设研究

地震已成为威胁人类生命、财产和社会经济发展最严重的自然灾害之一。针对当前地震应急减灾系统灾害信息获取时效性差、自动化和定量化程度低及信息集成共享等方面的不足,通过收集、整理地震灾害时空信息,结合灾区基础地理、多源遥感卫星影像及动态灾情信息,利用面向对象及主题的数据模型设计在线的地震应急减灾时空一体化数据库;提出了构建基于WEBGIS和空间技术的地震减灾信息化平台的总体设计架构、技术体系及功能模块;开发了平台原型系统,初步形成了地震灾害动态监测、灾害评估、灾情信息实时共享以及应急减灾辅助决策的一体化产品,为提高我国地震灾害应急减灾水平提供了借鉴作用。     

地震应急处置推演训练系统研究

地震灾害是破坏性极大的突发性自然灾害。震后高效、快速、有序地开展地震应急处置已是社会对各级政府和地震部门的客观要求。提出利用虚拟仿真技术、场景渲染技术和多媒体技术等研制用于培训的地震应急处置推演训练系统，它能快速生成不同的虚拟地震现场环境和与其相关的问题，让受训人员融入其中来进行地震应急的推演训练。给出了建立地震应急处置推演训练系统的总体设计方案，并对其技术框架和系统功能进行了较为详细的描述。     

机器人技术在地震废墟搜索救援中的应用

破坏性地震往往会造成大量人员被掩埋在建筑废墟内,因此,被困人员的搜索救援是地震现场应急工作的重要任务。地震现场的搜索效率直接关系到地震救援工作的成功率,是提高被困人员生命存活率的重要因素。但是,强震发生后,地震现场往往余震频发、废墟内环境危险而又复杂,这些都给救援人员带来了极大的困难,也威胁着救援人员的生命安全。结合当前快速发展的搜救机器人技术研究现状以及地震应急救援中遇到的实际问题,提出了地震救援装备机器人化的研究设想,目的是提出地震救援人员对辅助搜索救援机器人的实际需求。同时介绍了中国地震应急搜救中心与国内多家院所合作完成的地震现场搜索救援机器人系列的研究现状,并分析了其优势与不足。所做的工作可为提高现场搜索救援效率,以及地震救援机器人的进一步研发与产业化参考。     

物联网技术在地震救灾中的应用

研究了物联网技术在地震救灾中的应用。在体系结构设计中主要针对无线传感器网络节点、自组网技术、数据采集与灾情分析软件、多源信息融合等几个方面开展研究,构造出基于物联网技术的信息处理平台,在此基础上组建一个地震监测、预警及救灾部署控制中心,并实现信息处理平台与城市基础设施的互连接口。最终,在地震救灾中能够利用多源信息融合技术为控制中心实现决策和指挥提供科学、高效的服务。     

电力无线专网多业务隔离技术研究

通过研究当前电力无线专网现状,分析配用电业务对网络的通信需求及多业务隔离需求,提出基于 RAN-SHARING 和基于物理隔离的无线专网多业务承载隔离实施方案,实现不同安全大区业务的物理隔离和同一安全大区的逻辑隔离,为未来不同类型配用电业务混合组网和建设提供技术支撑。应用结果表明:该方案能够有效节约建网成本,提高电力服务水平。     

遥感震害快速评估技术在汶川地震中的应用

2008年5月12日四川汶川8.0级大地震发生后,在地面交通严重受阻、通信中断的情况下,遥感技术成为了地震灾情获取、地震应急和震后快速评估的重要手段。提出了利用高分辨率遥感影像进行地震应急和震后快速评估的技术流程,该流程涉及到遥感影像的数据管理、快速校正、图像增强、震害信息提取、地震灾情快速评估和评估结果网络发布等关键技术。利用遥感震害识别和快速评估技术准确提取了汶川地震的震害信息,绘制的基于遥感数据的汶川地震烈度分布图与中国地震局公布的基于地面调查结果的地震烈度分布图非常接近,首次实现了在震害遥感影像获取后的2~6h内,提供准确的宏观灾情分布情况以及初步的地震损失评估结果,在汶川地震的灾情获取、地震应急和震后快速评估中发挥了重要的作用。     

2014年云南昭通鲁甸6.5级地震灾区雷击风险分析及防御措施研究

地震灾区现场区域环境条件复杂,人员密集程度高,具有雷电灾害防御能力弱、群众防雷避险常识淡薄、防雷设施亟待完善的特点,特别是在雷电高发季节,雷击易造成群体性雷电灾害事件。本文以2014年云南昭通鲁甸6.5级地震灾区为例,在进行现场勘察、闪电监测资料综合分析和数据统计的基础上,开展地震灾区雷电活动时空分布特征研究,探讨不同类型的雷击损害风险对灾区可能造成的影响,针对灾区雷电灾害隐患突出的严峻形势,提出相应的对策措施及建议,为有效防御和减少雷电灾害对地震灾区带来的不利影响和公共安全隐患提供技术依据和决策参考。     

防震减灾公益服务短信技术平台设计与实现

提出并设计了防震减灾公益服务短信技术平台的总体思路、系统框架、关键环节和各项功能。该平台首次基于无线公网、综合应用短信技术、GPRS技术、GPS技术和GIS技术,以及地震现场灾情文字和图像信息的获取、定位与综合分析,以及移动信息发布与服务等。该平台的技术实现已经在国务院抗震救灾指挥部和部分区域中心作为业务系统运行多年,在历次地震中发挥了重要的作用。     

地震现场应急救援的通信系统设计

当地震发生时,保证现场救援各部门、单位与救援指挥部的通信联络,对及时抢救人民生命财产,减少地震造成的损失有着至关重要的作用.本文根据现场地震应急救援工作分布特点、地震救援各部门的工作性质和对通信保障的需求,在分析各种无线通信装备性能的基础上,采用卫星、无线网桥、超短波多层混合组网的立体结构模型,设计了地震现场的通信保障方案.依据电磁传播理论,计算出无线通信设备现场架设的基本参数,并给出了设备选型的主要技术指标以供参考.     

基于WEBGIS的地震灾情快速评估系统研究

快速进行地震灾情评估对地震应急响应与救援工作具有重要意义。鉴于当前GIS在地震灾情快速评估中数据利用程度低、难于管理与共享、可互操作性差的不足,利用WEBGIS的基本框架及主要技术优势,构建了基于WEBGIS的地震灾情快速评估系统,提出了系统的设计思想、体系结构和功能结构。采用ArcGISServer作为系统的框架平台,结合ASP.NET技术,实现了信息查询、地震影响场、损失评估和应急准备的相应功能模块,极大提高了地震应急的信息化水平。