北京2022年冬奧會的主戰(zhàn)場在雪上，其中國家高山滑雪中心位于延慶小海坨山上，共7條雪道，全長21公里，落差約900米。然而，延慶冬奧場地地理條件特殊，大規(guī)模的人類工程活動會對周圍生態(tài)和地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。為保障冬奧場地安全，迫切需要全面覆蓋的隱患排查和險情早期識別預警。
“圍繞冬奧賽前、賽時、賽后全階段，在北京市科委、中關村管委會部署下，中關村智連安全科學研究院面向冬奧場地特殊地理條件及基礎設施，在延慶冬奧場館周邊重要交通要道等區(qū)域，安裝微芯智能傳感，部署實時監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過專業(yè)的安全預警模型綜合判斷安全穩(wěn)定程度，能夠提前發(fā)現(xiàn)安全薄弱環(huán)節(jié)，進行預警提示，指導相關部門安全加固工作，保障場館建設的順利進行?！?月23日，北京中關村智連安全科學研究院有限公司總經(jīng)理熊娟在接受科技日報記者采訪時表示。
如何對冬奧場館（地）地理條件及基礎設施的安全監(jiān)測預警？熊娟答道，“我們通過航空航天遙感、遠程激光測振、微芯智能傳感等技術，基于風險隱患區(qū)域早期識別、遠程定期檢測、現(xiàn)場實時監(jiān)測技術路線，開展天空地一體化安全監(jiān)測預警服務，搭建安全態(tài)勢感知網(wǎng)平臺，基于專業(yè)模型、人工智能技術實現(xiàn)多源信息融合分析，大幅提升風險預測精度、預警有效性及信息送達精準度，實現(xiàn)科技冬奧、安全冬奧的目標。2021年10月，相關技術獲得中國測繪學會頒發(fā)的測繪科學技術獎二等獎。”
據(jù)介紹，針對災害風險較高的區(qū)域，科研人員布設微芯智能傳感，采集振動、傾斜、傾向等信息，把握巖土構筑物動態(tài)特征和發(fā)展的規(guī)律，通過動力學指標與運動學指標的實時監(jiān)測與分析，確定巖土構筑物的穩(wěn)定性狀態(tài)及發(fā)展趨勢，進行災害失穩(wěn)早期預警判斷；險情通過手機App傳至相關管理人員，為冬奧場地及周邊設施安全提供遠程監(jiān)控服務。
目前，已在延慶賽區(qū)國家雪車雪橇中心、冰雪小鎮(zhèn)、松閆路、綜合管廊等區(qū)域安裝微芯樁，部署實時監(jiān)測預警系統(tǒng)，實現(xiàn)每秒100—1000Hz的高頻采樣、數(shù)據(jù)無線傳輸、秒級應急響應、屬地化報警，并依托云平臺與手機App為相關管理單位提供安全態(tài)勢監(jiān)控及預警信息推送。提供7×24小時安全監(jiān)測運維服務，為冬奧場地建設期、賽事服務期、賽后運營期提供全周期安全保障。
具體而言，熊娟介紹說，對位于雪車雪橇中心附近的斜坡風險點，為避免大規(guī)模工程活動對斜坡穩(wěn)定性造成影響，研究人員在沿斜坡支護結構布設微芯樁，監(jiān)測其結構穩(wěn)定性；在裸露山體表基巖的潛在崩塌風險點，由于風化松散程度大，表面危巖塊體極易受山谷強風或降雨影響崩落，此處布設多套微芯設備，監(jiān)測巖體變動，自動預警災害；松閆路是冬奧會的重要賽場聯(lián)絡線之一，經(jīng)現(xiàn)場勘察，局部路段存在邊坡巖石風化、巖石破碎等現(xiàn)象，目前采用遠程激光測振對坡面進行振動特征采集和分析，判斷不同巖石的穩(wěn)定程度。另外，部署多套微芯傳感，對公路邊坡進行災害監(jiān)測及預警。
并且，科研人員還運用移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術，建立安全態(tài)勢天地感知指揮平臺，以信息可視化和決策科學化的方式來實現(xiàn)冬奧場地安全態(tài)勢感知管理數(shù)字化、智能化、立體化。同時，可接入政府冬奧監(jiān)管平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的互通、數(shù)據(jù)服務的共享。
據(jù)了解，2021年7月2日晚，北京延慶地區(qū)出現(xiàn)雷雨天氣（伴隨冰雹），微芯樁發(fā)出紅色預警；立即啟動應急響應，通知相關管理人員，安全運維人員密切關注監(jiān)測數(shù)據(jù)變化，發(fā)現(xiàn)除異常振動外，傾角、傾向等數(shù)據(jù)穩(wěn)定。7月3日技術人員前往現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場落石。
猶如地質(zhì)災害“偵察衛(wèi)士”，這套冬奧場館（地）巖土構筑物災害早期識別及自動預警系統(tǒng)全力護航冬奧。
