實(shí)例2：唐家山堰塞湖潰壩風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)
汶川地震發(fā)生后，唐家山堰塞湖嚴(yán)重威脅著堰塞湖下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。由于唐家山大壩余震不斷，山體滑坡頻繁，且隨時(shí)可能潰壩，采用人工方式獲取水文資料存在困難。且人在現(xiàn)場(chǎng)的觀察位置和角度受限，無(wú)法全天候、全方位、近距離地觀測(cè)到水流和水位變化情況；即便采集到了數(shù)據(jù)，因勘測(cè)報(bào)告不能在第一時(shí)間傳回指揮中心，也無(wú)法及時(shí)為水利專家提供決策依據(jù)。
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| 堰塞湖行政地理示意圖 |
全天候?qū)μ萍疑酱髩渭把呷掠蔚貐^(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線視頻監(jiān)控，并實(shí)時(shí)地將獲取的視頻監(jiān)控畫(huà)面和水文資料通過(guò)無(wú)線鏈路傳輸?shù)街笓]中心，為水利部專家提供決策依據(jù)。視頻監(jiān)控畫(huà)面清晰且可調(diào)焦，確保險(xiǎn)情可在第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)。但是系統(tǒng)建設(shè)存在以下難點(diǎn)：
· 大壩和堰塞湖下游地區(qū)地理環(huán)境惡劣，架設(shè)基站和視頻監(jiān)控點(diǎn)異常困難；
· 在缺乏基礎(chǔ)供電設(shè)施的條件下，需保證系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定長(zhǎng)時(shí)間地工作；
· 對(duì)寬帶無(wú)線應(yīng)急通信系統(tǒng)的防震、防高低溫和防塵設(shè)計(jì)是個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)；
· 因無(wú)法確定潰壩時(shí)間，需在極短時(shí)間內(nèi)快速組網(wǎng)。
解決方案
為了解決以上問(wèn)題，通訊小組在唐家山大壩及堰塞湖下游布設(shè)了14個(gè)寬帶無(wú)線視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控唐家山堰塞湖的水文資料和壩體變化等情況。其中唐家山大壩上有5個(gè)攝像頭，3個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。3個(gè)攝像頭用于白天觀測(cè)，2個(gè)紅外攝像頭用于夜間觀測(cè)。大壩上的3個(gè)監(jiān)控點(diǎn)分別位于壩前、壩后左和壩后右；其余9個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布在北川、通口電站、香水鄉(xiāng)、青蓮、涪江橋等地。
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| 唐家山堰塞湖遠(yuǎn)程無(wú)線視頻監(jiān)控點(diǎn)分布示意圖 |
遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端無(wú)線視頻單元、基站和監(jiān)控指揮中心三部分組成。
前端無(wú)線視頻單元包含前端視頻采集組件、寬帶無(wú)線應(yīng)急通信移動(dòng)臺(tái)和應(yīng)急供電設(shè)備。多個(gè)前端無(wú)線視頻單元的數(shù)據(jù)/視頻業(yè)務(wù)流利用MIWAVE移動(dòng)臺(tái)接入寬帶無(wú)線應(yīng)急通信基站。
基站通過(guò)衛(wèi)星將寬帶無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至后方指揮中心及相關(guān)部門(mén)，指揮中心可以直接操控前端視頻采集設(shè)備的云臺(tái)方向、圖像焦距，并可與各監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行語(yǔ)音/數(shù)據(jù)交互。
指揮中心由接入網(wǎng)關(guān)、視頻顯示設(shè)備、指揮調(diào)度軟件系統(tǒng)組成。通過(guò)集中各個(gè)方向現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)、視頻情況，指揮中心可以及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)狀況、協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)資源、并根據(jù)實(shí)際情況做出指揮調(diào)度。
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| 唐家山堰塞湖大壩寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 |
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| 中科院微系統(tǒng)所封松林所長(zhǎng)在唐家山監(jiān)控點(diǎn) | 唐家山監(jiān)控點(diǎn) | 唐家山監(jiān)控圖像 |