6月17日22時(shí)55分，在四川宜賓市長(zhǎng)寧縣北緯28.34度，東經(jīng)104.90度發(fā)生6.0級(jí)地震，震源深度16千米。這場(chǎng)昨晚突如其來(lái)的地震，讓11年前那場(chǎng)痛徹國(guó)人心扉的汶川地震再一次浮現(xiàn)在眼前。
據(jù)四川省應(yīng)急管理廳消息，截至6月18日11時(shí)，地震已造成宜賓市和樂(lè)山市8縣(區(qū))受災(zāi)，因?yàn)?zāi)死亡12人。因?yàn)?zāi)傷病135人，緊急轉(zhuǎn)移安置4496人；倒塌房屋72戶73間，嚴(yán)重?fù)p壞房屋12戶19間，一般損壞房屋6424戶781間；直接經(jīng)濟(jì)損失1081.8萬(wàn)元。
目前，長(zhǎng)寧縣、珙縣已完成第一輪全面搜救，未發(fā)現(xiàn)新的傷亡情況。
讓人略感安慰的是，這次地震發(fā)生之后，包括成都主城區(qū)在內(nèi)的不少地方都提前發(fā)出了61秒地震預(yù)警，并通過(guò)電視、大喇叭等多種手段提醒民眾及時(shí)避險(xiǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)預(yù)警實(shí)錄
2018年5月9日，成都高新區(qū)聯(lián)合成都高新減災(zāi)研究所，在成都高新區(qū)60個(gè)社區(qū)啟用地震預(yù)警“大喇叭”，通過(guò)社區(qū)廣播、手機(jī)、電視等多途徑，在地震波到達(dá)前提前預(yù)警，為民眾避險(xiǎn)爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。
地震預(yù)警系統(tǒng)是一個(gè)以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的秒級(jí)響應(yīng)。通過(guò)在主要地震區(qū)布設(shè)密集的地震預(yù)警監(jiān)測(cè)儀，在地震發(fā)生時(shí)，利用電波比地震波傳播速度快的原理，在地震造成破壞前，提前幾秒到幾十秒為用戶發(fā)出全自動(dòng)秒級(jí)響應(yīng)的地震預(yù)警警報(bào)，民眾據(jù)此及時(shí)避險(xiǎn)以減少傷亡，重要工程緊急處置以減少經(jīng)濟(jì)損失和次生災(zāi)害。
這個(gè)預(yù)警系統(tǒng)叫做ICL地震預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)，ICL是英文Institute of Care-Life（關(guān)愛(ài)生命機(jī)構(gòu)）的縮寫(xiě)，這套系統(tǒng)來(lái)自成都高新減災(zāi)研究所。
研究所所長(zhǎng)王暾是美國(guó)康涅狄格大學(xué)理論物理學(xué)博士。王暾本來(lái)在奧地利科學(xué)院做博士后，2008年汶川地震后決定回國(guó)研發(fā)地震預(yù)警系統(tǒng)。根據(jù)工商資料信息，2009年成都高新減災(zāi)研究所成立了。
圖：王暾博士，圖片來(lái)自北京科技報(bào)
經(jīng)過(guò)在汶川地震余震區(qū)的多次實(shí)驗(yàn)，排除各類干擾，2010年底，王暾?qǐng)F(tuán)隊(duì)的地震預(yù)警系統(tǒng)雛形出爐了，幾個(gè)月后就實(shí)現(xiàn)了通過(guò)手機(jī)短信接收地震預(yù)警信號(hào)；2012年，地震預(yù)警系統(tǒng)接入了電視臺(tái)，整套ICL系統(tǒng)正式研發(fā)成功。
一年后，ICL系統(tǒng)也開(kāi)始在地震帶上做大范圍部署。
據(jù)中國(guó)新聞網(wǎng)報(bào)道，2013年成都高新減災(zāi)研究所就建成了覆蓋面積40萬(wàn)平方公里的地震預(yù)警系統(tǒng)，包括布設(shè)的甘肅、陜西、四川、云南等8個(gè)省市部分區(qū)域的1213臺(tái)地震監(jiān)測(cè)儀器、預(yù)警中心以及信息發(fā)布和接收系統(tǒng)。兩年后，這一系統(tǒng)已經(jīng)擴(kuò)展到了25個(gè)省份，覆蓋200萬(wàn)平方公里。
這套系統(tǒng)迅速起到了作用。
2014年8月5日，云南魯?shù)?.5級(jí)地震，ICL系統(tǒng)提前10秒向昭通市提供預(yù)警，提前57秒向昆明市提供預(yù)警，云南的昆明、昭通、麗江，四川的宜賓、涼山、樂(lè)山等地的26所學(xué)校都收到了警報(bào)。
2015年1月14日樂(lè)山5.0級(jí)地震，ICL系統(tǒng)分別提前11秒、43秒向樂(lè)山、成都預(yù)警。
2017年8月8日九寨溝7.0級(jí)地震，ICL系統(tǒng)提前19秒向隴南市預(yù)警，提前48秒向廣元市預(yù)警，提前49秒向綿陽(yáng)市預(yù)警，提前71秒向成都市預(yù)警。
具體原理是什么呢？
ICL地震預(yù)警系統(tǒng)的原理，就是利用地震的橫波和縱波以及電訊號(hào)傳遞速度的差異打時(shí)間差。
地震發(fā)生時(shí)，震源會(huì)向外輻射兩種不同類型的地震波：縱波、橫波。其中縱波在地殼中傳播速度為5.5-7千米/秒，它最先向外擴(kuò)散，使地面上下震動(dòng)，但破壞性較弱；橫波在地殼中的傳播速度為3.2-4千米/秒，在縱波之后，第二個(gè)向外擴(kuò)散，它使地面發(fā)生前后、左右抖動(dòng)，破壞性相對(duì)較強(qiáng)。
而橫波和縱波在地表相遇后，會(huì)激發(fā)產(chǎn)生一種叫做面波的混合波，波長(zhǎng)大、振幅強(qiáng)，只能沿地表傳播。面波就是造成地表及建筑物被強(qiáng)烈破壞的罪魁禍?zhǔn)住?/span>
比地震的縱波和橫波都要快的，是傳播速度接近光速（30萬(wàn)千米/秒）的電訊號(hào)。因而，利用電訊號(hào)，預(yù)警系統(tǒng)就可以在接收到縱波信號(hào)以后及時(shí)向可能波及地區(qū)發(fā)出警告。
公開(kāi)資料顯示，ICL地震預(yù)警系統(tǒng)分為地震監(jiān)測(cè)、預(yù)警信息分析和處理、預(yù)警信息發(fā)布，以及預(yù)警信息接收和應(yīng)用4個(gè)環(huán)節(jié)。按照系統(tǒng)響應(yīng)的順序可包括：地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)、地震參數(shù)快速判測(cè)系統(tǒng)、警報(bào)信息快速發(fā)布系統(tǒng)和預(yù)警信息接受終端。
最終拿到人們手上的，是公眾號(hào)和各種地震預(yù)警系統(tǒng)終端發(fā)出的預(yù)警信息，比如人們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)、手機(jī)、電視、微博等終端和應(yīng)用接收地震預(yù)警系統(tǒng)所發(fā)出的警報(bào)。
據(jù)成都高新減災(zāi)研究所所長(zhǎng)王暾博士介紹：
我們所做的工作是地震預(yù)警，而并非地震預(yù)報(bào)，臨震預(yù)報(bào)仍然是世界難題。地震預(yù)警只能減少人員損傷，而不能做到避免。
為了實(shí)現(xiàn)地震預(yù)警，需要在可能發(fā)生地震的區(qū)域安裝地震預(yù)警的傳感器。這種傳感器并不昂貴，也不需要在野外安裝，可以通過(guò)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)(甚至是2G網(wǎng)絡(luò))來(lái)傳遞地震波的數(shù)據(jù)，地震預(yù)警的傳感器甚至可以固定在墻上。
通過(guò)這些傳回來(lái)的數(shù)據(jù)，我們可以判斷地震發(fā)生的位置以及大概的震級(jí)。網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的處理速度非常快，只需要幾秒鐘的時(shí)間。
雖然預(yù)警時(shí)間只有幾十秒，但就這幾十秒，足夠拯救許多人的生命。
王暾說(shuō)，如果在地震波到達(dá)時(shí)提前3秒收到預(yù)警，傷亡人數(shù)可降低14%；提前10秒，傷亡人數(shù)可降低39%；如果汶川地震發(fā)生時(shí)有預(yù)警，死亡人數(shù)可能會(huì)減少2萬(wàn)至3萬(wàn)。
物聯(lián)網(wǎng)在防震減災(zāi)的征途才剛開(kāi)始
我們知道，地震主要有以下特點(diǎn)：
1.突發(fā)性強(qiáng)，通常情況下令人猝不及防。地震往往僅有幾秒或者幾十秒，有的地震甚至如同原子彈一樣，瞬息之間能讓整座城市面目全非；
2.破壞性大，成災(zāi)廣泛。較大的地震往往可以波及大面積的地表物體，造成大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡；
3.社會(huì)影響深遠(yuǎn)，比如2008年5月12日四川汶川地震，又或是1976年7月28日，唐山大地震狠狠的在全國(guó)人民心上劃下一刀永不磨滅傷痕；
4.防御難度比較大，地震的預(yù)測(cè)是世界性難題，很多時(shí)候我們不必去糾結(jié)地震局是做什么的，因?yàn)閷?duì)于整個(gè)人類而言，成功預(yù)測(cè)地震很難實(shí)現(xiàn)；
5.次生災(zāi)害，地震不僅可以產(chǎn)生直接嚴(yán)重的破壞，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生次生災(zāi)害，比如引起火災(zāi)、水災(zāi)、泥石流等等；
6.傷害持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，地震發(fā)生具有周期性并可能伴有余震；
7.地震與社會(huì)和個(gè)人意識(shí)密切相關(guān)。
根據(jù)地震的特點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)除了在預(yù)警方面發(fā)揮作用之外，在震中處理及善后的重要性同樣不容小覷。
震中處理及善后
正因?yàn)樵诘卣痤A(yù)測(cè)中存在諸多世界性難題，因此，我們很多時(shí)候更加關(guān)注地震中與地震后的處理工作。
比如日本，眾所周知，日本是一個(gè)多山且多火山的島國(guó)，位于亞歐板塊和太平洋板塊的交界處。在這個(gè)狹長(zhǎng)的國(guó)家，地震猶如家常便飯，幾乎每天都在發(fā)生，因此，日本國(guó)內(nèi)經(jīng)常把RFID標(biāo)簽用在路面上，被困于廢墟中的人員可通過(guò)內(nèi)置RFID功能的手機(jī)向搜救者傳達(dá)自己所處的具體位置。
不僅如此，RFID標(biāo)簽作為道路的指向標(biāo)簽還可以幫助攜帶可穿戴設(shè)備的人快速準(zhǔn)確的找到避難場(chǎng)所；被困于地震中，或受傷者可通過(guò)可穿戴設(shè)備進(jìn)行生理體征的數(shù)據(jù)采集，向救援隊(duì)發(fā)出求救信息；未來(lái)，在5G的幫助下，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療救援。
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G、AI等新型技術(shù)在遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、數(shù)據(jù)采集、無(wú)人機(jī)等方面的應(yīng)用，幾乎是改變了搜救模式，增加了搶救時(shí)間，為搶險(xiǎn)救災(zāi)打開(kāi)了全新的大門。
在善后方面，防震減災(zāi)智能社區(qū)建設(shè)又為災(zāi)后重建提供了一層保障措施，特別是在國(guó)內(nèi)地震活躍的地區(qū)。通過(guò)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、AR/VR等相關(guān)技術(shù)，可以全天候?qū)Φ貐^(qū)地震活動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)、檢測(cè)居民房屋結(jié)構(gòu)健康，建有避難場(chǎng)所、應(yīng)急區(qū)、科普室等。社區(qū)內(nèi)除了通過(guò)廣播、手機(jī)APP等向群眾提供地震災(zāi)害信息外，還可提供溫度、濕度、雨量、PM2.5等多項(xiàng)自然參數(shù)。
雖然這套系統(tǒng)在防震減災(zāi)中的邁出了一大步，但是地震的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)仍然是世界性難題。
地震預(yù)警系統(tǒng)往往是有盲區(qū)的，數(shù)據(jù)顯示，以震中為圓心以21公里為半徑的區(qū)域內(nèi)的人們還是會(huì)先感受到晃動(dòng)，隨后才能收到警報(bào)。而地震預(yù)警系統(tǒng)對(duì)于毀滅性特大地震的作用也尚有限。
同時(shí)，預(yù)警系統(tǒng)還面臨一個(gè)尷尬。果殼網(wǎng)2014年的文章就寫(xiě)過(guò)：越是地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈的極震區(qū)，能提供預(yù)警的時(shí)間就越短；對(duì)預(yù)警系統(tǒng)依賴越弱的地區(qū)，能提供的預(yù)警時(shí)間反而越長(zhǎng)。一個(gè)極端的例子是，汶川地震中，離震中不到20公里的映秀就處于預(yù)警系統(tǒng)的響應(yīng)盲區(qū)，幾乎沒(méi)有可能獲得提前預(yù)警；而距離震中約1500公里的遙遠(yuǎn)的北京，反而能獲得大約3分鐘的提前預(yù)警。
但不管怎樣，幾十秒甚至是十幾秒的時(shí)間，足夠讓更多的生命獲得喘息的機(jī)會(huì)——
借用這個(gè)時(shí)間，低樓層的人可以離開(kāi)危險(xiǎn)的建筑物，（重點(diǎn)提示）高樓層的人則需要靠這個(gè)時(shí)間找到躲避位置和合適的掩體，而不是在慌亂之中沖出樓層。
在地震預(yù)警系統(tǒng)的進(jìn)化中，人們會(huì)獲得更多對(duì)于生命的希望和信心，這是最重要的。
