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“七下八上”防汛關鍵期

這些科技裝備大顯身手(產經視野)

本報記者 劉溫馨
2026年08月12日06:04 | 來源:人民網-人民日報222
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  暴雨來襲、洪水奔涌,防汛救災必須與時間賽跑。

  從“經驗應對”到“數據賦能”,從“災后救援”到“事前預防”……近年來,我國加快推進應急管理體系和能力現代化,搶險一線涌現出一批面向極端災害場景的新技術、新裝備,讓防汛救災更加精准、高效、有序。

  智能監測精准感知風險

  防汛,關鍵在防,重點在早。

  對於江河堤防而言,許多風險並非突然發生,而是細微變化逐漸積累的結果。管涌、滲漏等隱患若不能及時發現,很可能進一步發展為險情。

  “過去,堤壩安全檢查更多依靠人工巡查,每年汛期需要動員數十萬人巡堤查險,盲區大、效率低、預判難。”國家自然災害防治研究院水旱災害研究中心助理研究員劉勇說,針對巡查難點和痛點,團隊研發出堤防管涌滲漏應急智巡成套技術裝備,可以幫助更加精准找到管涌點位,為險情處置搶佔黃金時間。

  運用無人機、光纖探測儀、電磁探測裝備等“智能巡檢”,就像是給堤防做“CT掃描”。

  首先是無人機騰空而起。“機身搭載了可見光、熱紅外以及激光雷達的集成載荷,先對堤防背水側進行大范圍快速巡查,一小時可完成10公裡的巡查。”劉勇介紹,管涌基本都是從壩體背水側坡腳或是周邊滲出,出水點位的溫度會比周邊低,借由傳感器和識別軟件系統,無人機能精確判斷管涌滲漏點並及時預警,漏報率在5%以下。

  “其次,管涌在入水口會產生有規律的微弱水下振動,光纖探測儀通過捕捉傳感光纜受振動引起的信號變化實現振動監測,數據傳導至后台后可以通過算法識別出入水口位置和范圍,有效監測距離大於20千米。”國家自然災害防治研究院地質災害研究中心助理研究員郭愛鵬說,在堤壩建設、運維過程中就可以提前將光纜直埋進去,如果在應急場景下現場布纜,則可以實現30分鐘布纜1000米。

  最后,再利用電磁探測裝備進行堤壩內部滲漏通道探測,完成地下滲流路徑的三維可視化建模,從而連點成線,實現全息探測。所有的巡查數據最終都會上傳至堤防險情雲研判平台,利用人工智能技術等進一步篩查、復核疑似管涌點。

  “這是國際首套堤防管涌滲漏巡查成套設備,攻克了堤防管涌滲漏巡查探測關鍵技術9項,監測精度超95%。”劉勇說,投入實戰應用以來已完成50余次重要堤防巡測任務,累計巡查堤防1200千米,排除管涌、滲漏等險情共計175處。

  動力舟橋搭建救援通道

  無需吊車輔助、人工下水,一鍵操控,越野卡車上裝載的折疊密封浮箱自動滑移入水、自主展開成形,僅10分鐘,一張10米長、8.3米寬的水上作業平台便拼接完成……

  今年7月,廣西貴港西江教育園區受強降雨影響積水最深達7米。危急時刻,中國安能專業救援力量攜帶“水上救援航母”動力舟橋馳援一線,成功轉移被困師生6000余人。

  動力舟橋,一種模塊化的水上特種救援裝備,可以解決大面積內澇、江河阻隔場景下人員與重型裝備無法跨水通行的痛點。“既可以當作大型渡船,又可以成為‘水上碼頭’或者一座浮橋。”中國船舶集團有限公司旗下中船應急科技研發部主任黃新磊介紹,動力舟橋有3個核心優勢。

  能裝——傳統沖鋒舟一次僅能搭載10人左右,而一套長度40米的動力舟橋門橋總承載能力可達60噸,用於人員轉移時單次可運載超500人。作為“水上樞紐”,道路中斷時舟橋還能運送挖掘機、沙袋、石料等重型物資至核心作業區。

  靈活——一個模塊單元就像一塊積木,可根據救援現場情況自由拆分組合。“小規模救援用兩三節,大規模通道用七八節,需要多長就能拼多長。”黃新磊說。

  到位快——舟橋折疊后裝載在輪式越野卡車上,平時可作為重型卡車在公路上行駛,一旦發生險情,則快速奔赴救援現場,抵達水邊后變形展開。“每個浮體單元都有獨立的動力系統,這樣舟體入水后利用舟尖的扭力杆就能自動彈開,操作人員隻需要在岸上通過便攜式遙控盒進行操控。”黃新磊介紹。

  “傳統的舟橋自身沒有動力,需要借助架橋汽艇頂推航行,沖鋒舟運力有限且抗風浪能力弱。”黃新磊說,自2008年起,團隊便開始立項攻關具有自主水上動力的動力舟橋,2009年研發出第一款樣機,2013年經過實驗驗証研制出包含10個模塊單元的整套裝備。現在,每個河中舟單元均配備了獨立動力系統,能根據載荷分布動態調整推力,確保平台在不同載重條件下依然保持平穩。

  作為中央企業自主研發制造的重大應急裝備,動力舟橋零部件國產化率超95%。就拿舟體材料的研發來說,“薄板既要減重,保証吃水淺能通行更多水域場景,又要增強結構強度,讓舟橋擁有更大的承載能力。”黃新磊說,經過反復試驗比對,最終採用特種鋼結構制成了3毫米厚的薄板,舟橋吃水深度0.2—0.6米,在深水區和淺灘雜淤地帶均可平穩通行。

  2021年,黃新磊團隊在動力舟橋上加裝智能化操控系統,依托北斗等高精度定位系統,舟橋實現了自主航行和精准靠泊。“現在,滿載狀態下,動力舟橋可抵御3米/秒的洪水流速,下一代產品將持續迭代升級,適配流速4米/秒以上的環境。”黃新磊說,未來還將進一步深化動力舟橋與無人機、無人測繪船、人工智能監測系統的協同,提升“水空聯動”的實戰效能。

  應急基站破解“三斷”難題

  一鍵開機,120秒內即可建立穩定通信鏈路,周圍50米范圍內手機就能自動接入信號……

  通信,應急救援的“生命線”。

  台風、暴雨等自然災害容易造成通信、電力、交通等基礎設施大面積損毀,導致“三斷”等情況,從而使局部區域成為“孤島”,給搶險救災帶來嚴峻挑戰。重3.5千克、僅一個公文包大小尺寸的應急救援通信攜行包,就著眼於解決這一痛點。

  “這是我們面向應急指揮人員、一線決策群體打造的‘隨身級’應急通信保障裝備。”國家自然災害防治研究院水旱災害研究中心副研究員焦其鬆說,攜行包就是一座移動的應急救援特種衛星基站,操作簡單便捷,能夠快速搭建起衛星通信網絡,為應急指揮全流程提供隨身、可靠、安全的通信支撐。

  傳統衛星通信設備使用專用終端、需專業操作培訓,通信車等重型通信保障裝備體積大、調動不便,運抵災害核心現場難度大,難以滿足人員徒步巡查、前突偵察等隨行通信需求,保障范圍受限。

  “通過攜行包,指揮員及救援人員手機無需下載APP或更改設置即可正常通話、傳輸數據。包中內置了大容量儲能電池,可連續使用3小時,連接充電寶還能滿足長時間使用需求。”焦其鬆說。

  不依賴地面公網和基站設施,人走到哪裡通信就能跟到哪裡,怎樣做到的?

  應急救援通信攜行包通過內置的北斗定位、陀螺儀、加速度計等傳感器,實現自主“尋找衛星”,移動過程中可以自動計算天線與衛星的角度,對信號衰減進行補償。

  “簡單來說就是先預判角度,再信號補償。”焦其鬆說,產品攻克了天線功耗降低、功率放大器小型化、多模通信模組集成、自適應信號補償等技術難題,並已成功申請獲得“衛星終端自適應功率調節”發明專利。

  “為了更好地應對汛期可能出現的‘三斷’問題,今年汛期我們在重點省份前置258架大中型應急通信無人機,為12.3萬個多災易災邊遠鄉村配備了衛星電話、370兆對講機、北斗短報文終端等應急指揮通信保底手段。”應急管理部科技和信息化司副司長侯賢軍說。

  今年1月,應急管理部、工業和信息化部印發《關於加快應急管理裝備創新發展的指導意見》,提出到2027年底,攻克20項以上關鍵核心技術,研發20種以上重點創新裝備,推廣30種以上先進技術裝備。

  侯賢軍表示,下一步將瞄准應急管理裝備實戰急需和痛點難題,不斷提升應急管理裝備自主創新能力,急用先行、梯次推進應急管理裝備現代化建設。

  《 人民日報 》( 2026年08月12日 18 版)

(責編:牛鏞、岳弘彬)
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