【儀表網(wǎng) 儀表產(chǎn)業(yè)】導(dǎo)讀：10月29日，武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院玉龍雪山冰凍圈與可持續(xù)發(fā)展野外觀測(cè)研究站(以下簡(jiǎn)稱玉龍雪山站)成功研發(fā)了我國(guó)第一套冰川實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，目前已投入使用。
 

　　該系統(tǒng)由GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))、激光測(cè)距、相機(jī)、氣象、冰溫、地震儀等監(jiān)測(cè)模塊組成，通過(guò)4G實(shí)時(shí)傳輸觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在線發(fā)布，可隨時(shí)借助瀏覽器、手機(jī)在線查閱，極大減輕高海拔冰川人工監(jiān)測(cè)的工作強(qiáng)度和潛在風(fēng)險(xiǎn)，提升數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性、精確性、時(shí)效性及在線可視化。
 

　　今年7月，中國(guó)南極測(cè)繪研究中心在玉龍雪山白水河1號(hào)冰川組裝，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)調(diào)試，成功獲得冰川運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)信息，研發(fā)出冰川運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。10月，武漢大學(xué)和玉龍雪山站聯(lián)合研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，加入溫濕壓等氣象參數(shù)和實(shí)時(shí)視頻模塊。目前，該系統(tǒng)每5分鐘在線自動(dòng)更新一次監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
 

　　監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示：該系統(tǒng)測(cè)距傳感器距冰面距離從7月23日的1.345米增加到8月29日的2.51米。冰川在一個(gè)月時(shí)間段消融了1.25米，處于強(qiáng)消融狀態(tài)。監(jiān)測(cè)相機(jī)照片顯示，9月13日早晨，玉龍雪山下了第一場(chǎng)雪。氣象回傳記錄表明，10月20日以來(lái)，冰面濕度持續(xù)在90%以上，太陽(yáng)輻射極少；同期視頻記錄了多次降雪過(guò)程。
 

　　激光測(cè)距顯示，10月20日早上3點(diǎn)測(cè)距傳感器距冰面距離由2.415米減少至10月22日0點(diǎn)的2.30米，經(jīng)歷入冬第一場(chǎng)雪，2天時(shí)間內(nèi)降雪量近12厘米，冰川開(kāi)始處于積累期。
 

　　超聲波傳感器是一種利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。
 

　　據(jù)介紹，該系統(tǒng)在玉龍雪山布設(shè)，旨在驗(yàn)證冰川與環(huán)境長(zhǎng)期觀測(cè)技術(shù)與方法，如得到有效驗(yàn)證，可搭載更多傳感器，獲取冰川多要素觀測(cè)數(shù)據(jù)。同時(shí)，根據(jù)GNSS實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的冰流速數(shù)據(jù)，可判別冰川運(yùn)動(dòng)狀況及潛在的冰川躍動(dòng)現(xiàn)象等。
 

　　測(cè)距傳感器大百科
 

　　1.超聲波測(cè)距傳感器原理：
 

　　超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。
 

　　2.激光測(cè)距傳感器工作原理：
 

　　激光傳感器工作時(shí)，先由激光二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，即可測(cè)定目標(biāo)距離。激光傳感器必須極其精確地測(cè)定傳輸時(shí)間，因?yàn)楣馑偬臁?br /> 

　　3.紅外線測(cè)距傳感器工作原理：
 

　　紅外測(cè)距傳感器利用紅外信號(hào)遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理，進(jìn)行障礙物遠(yuǎn)近的檢測(cè)。紅外測(cè)距傳感器具有一對(duì)紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號(hào)，接收管接收這種頻率的紅外信號(hào)，當(dāng)紅外的檢測(cè)方向遇到障礙物時(shí)，紅外信號(hào)反射回來(lái)被接收管接收，經(jīng)過(guò)處理之后，通過(guò)數(shù)字傳感器接口返回到機(jī)器人主機(jī)，機(jī)器人即可利用紅外的返回信號(hào)來(lái)識(shí)別周圍環(huán)境的變化
 

　　該系統(tǒng)兼容多種傳感器，集數(shù)據(jù)采集、傳輸、解析、入庫(kù)和發(fā)布于一體，實(shí)時(shí)性高，具備軟件自主可控，硬件可定制可擴(kuò)展的特點(diǎn)，為后續(xù)玉龍雪山站“一站四區(qū)”(一站即玉龍雪山站，四區(qū)即崗日嘎布、梅里雪山、貢嘎雪山、達(dá)古雪山)典型冰川實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精細(xì)化研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
 

　　據(jù)悉，武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心楊元德、艾松濤和中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院王世金等是該實(shí)時(shí)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要成員。
 

　　資料來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)