基于WiFi-蓝牙混合定位技术的震后压埋人员手机定位方法

我国地震灾害频发，快速确定压埋人员的准确位置成为震后救援工作的一大难点。文中提出的基于WiFi-蓝牙混合定位技术的震后压埋人员手机定位方法，通过在模拟的震后压埋环境周边分别部署WiFi探针和蓝牙网关，采集压埋人员携带的智能设备发射的信号接收强度(received signal strength indication, RSSI)数据，利用高斯-卡尔曼混合滤波对RSSI数据进行预处理，建立基于震后压埋环境的无线信号距离损耗模型，采用改进的加权质心定位算法解算压埋智能设备的坐标，通过评估WiFi和蓝牙定位结果可信度确定最终的定位结果。实验结果表明：单一的WiFi定位技术和蓝牙定位技术的平均定位精度分别为0.917、0.867 m,而WiFi-蓝牙混合定位技术的定位精度为0.541 m,相对于单一的WiFi和蓝牙定位技术，定位精度分别提高了41%和37.6%。     

面向生命探测的WiFi定位系统研究

基于对智能手机的WiFi无线定位技术的研究,设计了一种地震灾害中面向生命探测的无线定位系统。通过对被压埋手机的定位,间接探测被压埋人员的位置。首先阐述了对实际废墟信道下无线WiFi2.4G信号的测量,得到在废墟复杂环境下的路径损耗。其次从定位系统的客户端和服务器端两方面介绍了WiFi定位系统的结构及各模块实现,介绍了客户端数据采集、存储、滤波、转发的具体实现,服务器端数据接收、定位算法的实现及位置坐标的显示。该系统为地震等灾害救援中的人员定位提供了一种新的解决方案,使得对大面积灾害被压埋人员准确而快速定位成为可能。     

基于人类动力学的地震压埋人员先验在室率研究

破坏性地震发生后,科学、有效地评估地震压埋人员压埋情况,是有序地开展应急救援工作的基础。人员在室率作为压埋率评估模型的主要参数之一,目前主要以作息时间区为基础以省或市为基础单元进行计算,这难以体现基础单元之下的不同市或县人员在室率之间的差异性。为解决这一问题,采用人类动力学相关原理,运用极大似然法估算人员在室率,进而形成基于人类动力学的地震压埋人员压埋率预估模型。最后以汶川8.0级地震部分受灾学校为例,进行压埋率实际评估和模型误差分析。研究表明:提出的微观在室率能更准确地反映人员在室情况具有更好的适用性;在实际评估中模型精度达到±0.13,表明模型能达到较好的预估效果,能为震后应急救援工作提供一定的参考。     

基于地震压埋率的在室率先验性研究

针对震后快速反应与应急救援辅助决策的需要,在分析研究地震压埋人员影响因素的基础上,建立了基于倒塌率和在室率的压埋率预估模型.以在室率为先验概率,提出了在室率区划的概念,并对全国绝大多数地方进行了在室率区划,为快速预测地震压埋人员提供了先决条件.最后,以汶川地震灾区部分中小学为例,用压埋率模型进行估计,说明在室率在压埋率中的作用和关系,证实了在室率的先验性.     

基于系统动力学的震后救援药品动态需求研究

地震灾害严重威胁社会经济发展和人民生命财产安全,震后救援药品动态需求研究对提高救援效率,挽救人民生命至关重要。建筑物倒塌压埋是造成震后人员受伤的主要原因,因此从震后建筑物倒塌救援过程入手,运用系统动力学方法建立了震后建筑物倒塌救援因果关系模型与震后建筑物倒塌救援流量存量图,主要考虑了建筑物倒塌压埋、地震救援投入、医疗投入等因素对伤员人数的影响。运用Vensim软件对流图进行编程仿真,得出伤员随时间的数量变化,根据救援药品日剂量得到各救援药品的需求量,从而辅助震后救援药品的动态需求决策。     

生命探测信号在强震作用下的波动特性分离

地震灾害严重影响着人们的生命财产安全,在震后的恶劣环境下抗震救灾的难度也更大,这对救援技术和生命探测设备方面提出了更高的要求。当前抗震救援设备尤其是生命信号探索设备存在体积庞大、探测范围较小、操作复杂、抗干扰能力较差等问题,常常难以对生命信号的有效性以及生命信号的精确范围进行判断。针对以上问题,基于强震下的波动特性分离方法提出更精准探测生命信号的微型声波生命探测系统,以便快速完成震后救援和清理工作。通过试验对该系统进行验证,证实微型声波生命探测系统对生命信号的探测范围广、抗干扰能强、对生命信号定位判断十分精准,对更好的完成抗震救灾工作具有十分重要的意义。     

考虑随机腐蚀的多龄期埋地钢管地震响应规律∗

埋地管线作为城市水、气等的重要传输载体,对城市正常功能的运行发挥着不可或缺的作用,由于土壤环境腐蚀的影响,在突发地震作用下极易发生破坏,造成环境污染及资源的浪费。基于随机腐蚀过程,针对多龄期埋地钢管的地震响应规律展开了系统深入的研究:考虑埋地管线腐蚀发生的随机性,建立了基于齐次马尔可夫过程的随机腐蚀发生模型;考虑不同腐蚀环境的影响,建立了酸性环境下的全面腐蚀模型与近中性及碱性环境下的局部腐蚀模型;基于钢材标准试件的加速腐蚀模拟及拉伸破坏试验,建立了考虑随机腐蚀作用的钢材力学性能退化模型及埋地钢管的时变本构模型;采用有限元软件ANSYS进行非线性动力时程分析,揭示了不同土壤环境下多龄期埋地钢管的地震响应规律,为埋地钢管的震前加固及震后破坏评价提供理论依据。     

微震监测技术在大岗山水电站右岸边坡中的应用

大岗山水电站右岸边坡地质条件复杂,断层、岩脉、卸荷裂隙密集带、深部卸荷带及节理裂隙发育。为了监测边坡在开挖过程中引起的卸荷松弛和后期大坝蓄水引起的应力重分布,以及对由此造成的边坡潜在滑动区域进行识别和圈定,采用高精度微震监测技术进行岩质边坡潜在失稳监测的工程实践。通过构建右岸边坡三维地质模型和优化传感器布设方案,采用人工定点爆破试验对监测系统定位性能进行测试,结果显示在传感器阵列范围内的震源定位误差小于10 m,表明该监测系统具有较高的定位精度。工程实践证明,微震监测能够准确诊断出断层和卸荷带等构造活动的强度、烈度以及相关的时空参数,是实现边坡潜在失稳机理研究的一种新的监测手段。     

地震应急救灾效能研究

地震应急救灾效能是不同救援队震后救灾效果的最直接反映,救援队伍到达灾区的时间长短是影响救灾效能的最直接因素。该文首先分析了地震救援中被埋压人员的存活率问题,并将震后的救援力量分为三组:当地民众自救互救能力,当地及灾区周边的军队、武警、消防官兵的救援能力和地震专业救援队的救援能力,探讨了这三组救援队在地震救援过程中的救灾效能,及地震灾区的气温对救灾效能的影响。     

汶川地震后陕甘川交界地区重力应急监测及变化分析

流动重力方便快捷,能快速获取重力场变化信息。汶川8.0级大震后中国地震局立即开展震后重力应急监测,陕甘川交界地区重力观测显示:①汶川震后陕甘川交界的沙洲、碧口、青木川地区形成了重力变化大于60×10^-8ms^-2的局部重力异常区及其伴生的重力变化高梯度带,重力变化最大值达到70×10^-8ms^-2多,重力异常与强余震的空间分布存在密切的联系。②望褒线重力与垂直形变变化活跃,靠近断裂重力与垂直形变变化剧烈。③利用重力资料对汶川震后地震趋势进行了正确的判定。