北斗系统已全面服务于交通运输、公共安全、救灾减灾等行业领域,融入电力、金融、通信等国家核心基础设施,体现出北斗在各领域广泛应用和充分跨界融合的趋势。


最新数据显示,截至2020年底,国内超700万辆道路营运车辆、超过30000辆邮政快递干线车辆、1400艘公务船舶已应用北斗系统,综合交通管理效率和运输安全水平全面提升,重特大事故发生起数下降93%;北斗铁路行业综合应用示范工程项目正式启动,推广各型号北斗终端近8000台。此外,“森林防护+北斗”“公安巡逻+北斗”也得到大量应用部署。


近日,北斗技术再发力。由中国科学院国家授时中心和中科院中亚生态与环境研究中心合作研制的基于北斗技术的萨雷兹湖大坝变形监测系统完成系列测试,为监测大坝的恶劣环境贡献力量。


该监测系统是基于北斗技术,其包括北斗一体监测终端、太阳能光伏供电系统、VSAT卫星通信系统、实时数据解算系统四部分构成。


萨雷兹湖位于塔吉克斯坦东部海拔3263米的帕米尔地区,是1911年2月18日因该地区发生强烈地震后山体崩塌形成的天然湖泊。近年来,因地震及其他原因引发萨雷兹湖山岩崩塌现象时有发生,湖区右岸沿着穆兹科尔山脉有一条长2公里的构造裂缝,也存在山体崩塌危险。据地震学家研究,再次发生类似1911年大地震的间隔期为80至120年,目前已有进入地震活跃期的迹象。


地震可能会导致自然湖堤大坝决口。根据联合国的说法,如果发生溃坝,这会是历史上最严重的自然灾害。萨雷兹湖一旦出现问题,受害的不仅是塔吉克斯坦,其下游的阿富汗、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦等国共600多万人口。萨雷兹湖一直是塔吉克斯坦历届政府和联合国重点关注的国际生态问题,其安全问题急需国际援助。


2021年4月初,萨雷兹湖大坝变形监测系统项目组在阜康站建设部署四大站点。


4月26日,该系统正式运行进入集成测试阶段。期间,模拟长时间断电、通讯链路丢失与自动恢复、供电系统远程监测、各级设备自动重启、设备状态远程监控、数据实时传输与精密解算等,分析测试期间故障原因,改进、升级与完善监测系统的软硬件。


野外运行满足了安装简单、无人值守、稳定运行等要求,具备北斗数据的实时采集、传输、解算与分析功能,完成监测坝区基准站的稳定性和实现坝体监测点的变形监测服务,验证了监测系统的完善性和可行性,为该系统在塔吉克斯坦的落地部署奠定技术基础、积累技术经验,为大坝的安全监测提供重要科学参考。


随着近些年来技术日益完善,北斗卫星已在农林渔业、交通运输、水文监测、气象测报、通电力调度、信时统、公共安全等领域应用如火如荼,产生了显著的经济效益和社会效益。尤其是在环境生态监测、自然灾害预警监测方面,北斗卫星发挥巨大作用。


北斗完成萨雷兹湖大坝变形监测 让垮堤悲剧不再重演


比如北斗技术“通风报信”地质灾害情况,发现地质灾害隐患细微变化并发出预警,提前转移人员,保护人民群众生命财产安全;借助北斗卫星导航系统,对隐患点、危岩山体以及壤含水、裂缝等细微变化进行视频、图片等数据采集,再经由北斗地质监测站将数据传入高精度地灾监测预警云平台与数据汇总站,智能评估预测山体滑坡、泥石流、暴雨情况。


不仅如此,北斗技术在环境监测方面大有可为。北斗系统采用3种轨道卫星组成了混合导航星座,这些卫星仰角高、抗遮挡能力强,在多层立交、城市峡谷、树木遮蔽的环境,都能完成环境监测任务。


令人眼前一亮的还有北斗卫星的短报文功能。该项功能如同导航终端的短信,可以自动上报监测的精准位置和环境信息,为各项任务的开展带来重要信息支撑。


北斗完成萨雷兹湖大坝变形监测 让垮堤悲剧不再重演


实际上,2007年第一颗北斗导航卫星发射,就拉开我国卫星导航网络区域组网的序幕。2012年十六颗北斗导航卫星发射,形成覆盖亚太大部分地区的服务能力;2018年第四十二、四十三颗北斗导航卫星发射,北斗三号基本系统星座部署完成;2020年第五十五颗北斗导航卫星发射,至此北斗30颗卫星全部发射完毕,顺利完成全部星座部署,向全球提供开放、免费、高质量的导航、定位和授时服务,北斗技术走向全球。


如今,萨雷兹湖大坝变形监测系统就是北斗技术面向全球的又一次尝试。当前,该系统所有的软硬件设备已运输至塔吉克斯坦境内。运送前,项目组设计了详细的实施方案和故障预案,并在中科院新疆阜康荒漠生态系统国家野外科学观测研究站开展了全面、系统的真实野外环境测试,录制了基础建设、软硬件安装、系统搭建集成的视频,编制了安装文档说明。


该系统计划于今年9月由塔吉克斯坦科学院、塔吉克斯坦紧急情况与民防委员会实地安装,完成基于北斗技术的萨雷兹湖Usoi大坝变形实时监测系统的实地建设与连续运行。北斗技术为提供重大空间基础设施和提供触手可及的智能服务,如同水一样,源源不断流向各行各业。


北斗完成萨雷兹湖大坝变形监测 让垮堤悲剧不再重演


北斗系统从2018年底开始提供全球服务,到北斗三号系统升级完成,完成进一步走向世界的梦想。5G时代背景下,北斗系统是大科学装置的得力助手,也是智慧家园的重要力量,将迎来更多的发展机遇。未来,北斗技术还有很大的提升空间,科研人员还要继续坚持一体组织筹划、一体实施设备技术研发,突破想象力禁锢,带来更多惊喜。


文章来源: 化工仪器网,北斗bddaily

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