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次声监测报警系统 泥石流、滑坡、地震、山崩、雪崩、海啸… 工作原理 4 发展历程 6 应用案例 8 交流与合作 21 产品及系统介绍 26 开发单位简介 32 媒体报道 34 目录目录 订购: 028-87605597 页 4 次声波是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波次声波的频率范围大致为10-4Hz～20Hz次声波产生的声源是相当广泛的，现在人们已经知道的自然界次声源有：火山爆发、泥石流、滑坡、山崩、雪崩、流星、极光、地震、海啸、台风、雷暴、龙卷风、电离层扰动，等等人类活动产生的次声源有：核爆炸、火箭发射、化学爆炸、飞机起降（特别是直升机起降）、桩机打夯，等等 由于次声波的频率很低，因而它显示出了种种奇特的性质其中，最显著的特点是传播的距离远，而且不容易被吸收次声波不但“跑”得远，而且它的速度大于风暴、泥石流等传播的速度，所以它就成了海洋风暴、泥石流、滑坡等来临的前奏曲，人们可以利用次声波来预报灾害的来临 经多年观测研究，泥石流在形成和运动过程的声发射信号中有次声成份（其它为可闻声和地声）这种次声成份为确定性信号（即有确定的时域和频域特性），几乎不衰减且约等于声速，以空气为介质传递。

因为泥石流次声速度约为340米/秒，远大于泥石流运动速度（通常为10米/秒左右因而报警器能在泥石流到达前率先捕捉到它的次声信号，有足够的提前量来实现报警其提前量视流域泥石流源地和流通区至沟口距离而定经过20余次原型泥石流的测试结果表明，提前量通常为10分钟~40分钟 次声报警工作原理 工作原理 页 5 泥石流次声报警装置是中国科学院成都山地灾害与环境研究所章书成研究员研发的泥石流自然灾害预警设备次声波监测泥石流技术属于国际首创，为全新的泥石流的减灾新技术该装置具有灵敏度高、操作使用简便、维护方便、运营成本较低、抗干扰能力强等优点，可安装在距泥石流源区的较远处（一般可达10公里），通过监测空气传播的次声信号而发出警报，有效地避免了因泥石流灾害造成的重大人身伤亡和经济损失系统全部设备（含传感器）均可放置于室内，从而避免了人为和自然的损坏该装置于2002年12月获国家实用新型专利（专利号：ZL 01 2 56480.X），目前在国内应用外还被委内瑞拉、西班牙、瑞士、奥地利、萨尔瓦多国和我国的台湾省竞先引进，并成功应用于泥石流防治研究中 订购: 028-87605597 页 6 发展历程 第一代产品DFW-B型，具备接收信号及报警功能 第二代产品DFW-I型，具备数据采集、处理存储和报警功能 第 三 代 产 品 DFW-II、DFW-I III型，智能型次声报警器，具备数据采集、存储、报警和网络传输功能 1994年 第一代次声警报器DFW-B型 研制成功 2000年 第二代次声警报器DFW-I型 研制成功 2002年12月 获国家实用新型专利 2004年2月 第三代机型DFW-II 研制成 功 2005年7月 通过四川省产品质量监督检 验检测院检测 2005年7月 获得国家科技型中小企业技 术创新基金资助 2006年4月 泥石流次声报警器企业标准 在四川省质量技术监督局 登记备案 2007年5月 第三代改良型产品DFW-I III问世 2008年8月 泥石流早期警报系统研制成 功 产品发展历程 页 7 “泥石流次声波报警装置”是中国科学院成都山地灾害与环境研究所研制开发的 采用次声波技术进行泥石流监测的仪器，该仪器自上世纪九十年代开始研制，并于 ２００２年１２月获国家实用新型专利。

该设备问世以来，受到了国内外学者的广 泛关注，委内瑞拉、西班牙、瑞士、奥地利、萨尔瓦多国和我国的台湾省竞先引进 该技术并成功应用于泥石流防治研究中 西南交通大学同泥石流次声报警装置的开发单位“中国科学院成都山地灾害与环 境研究所”进行合作并签订了合作协议，首批合作开发的产品DFW-II型于2004年问 世在成都铁路局支持下，2004年3月安装在成昆铁路普雄工务段白果车站区试用 经过试用表明:该装置工作可靠、性能稳定，记录数据准确，数据转储稳定可靠，显 示信息正确 本项目泥石流次声报警器2005年7月12日通过四川省产品质量监督检验检测院的 质量检测，样品所检项目符合标准技术要求 本系统自1994年以来经历国内外近二十次泥石流原型测试，确认泥石流次声信号 为一确定性信号，且无一次错报、漏报，提前期为10~40分钟 应用情况 订购: 028-87605597 页 8 云南东川泥石流监测云南东川泥石流监测 应用案例（应用案例（1）） 自1994年以来，在云南省东川蒋家沟“中国科学院东川泥石流观测实验研究站”实施现场监测，重点搜集泥石流次声信号并与该站同步泥石流运动要素观测资料进行对比分析 中国科学院东川泥石流观测实验研究站，我们的设备在此做了20余次原型泥石流测试，并在此与德国、丹麦的仪器进行了比测 应用案例 页 9 DFW-I采集的信号波形图和幅值谱（2000年8月9日） 标准泥石流波形图和幅值谱 订购: 028-87605597 页 10 西藏古乡泥石流监测西藏古乡泥石流监测 应用案例（应用案例（2）） 西藏波密县古乡泥石流沟 西藏波密县古乡古村泥石流监测现场（监测设备和传感器均放置在村委会室内） 应用案例 页 11 放置在西藏波密县古乡古村村委会室内的次声监测设备 古乡泥石流波形图和频谱图 古乡山崩波形图和频谱图 订购: 028-87605597 页 12 西藏米堆冰川泥石流监测西藏米堆冰川泥石流监测 应用案例（应用案例（3）） 西藏波密县玉普乡米堆村监测现场（监测设备和传感器均放置在旅游局管理站室内） 工作人员在米堆村监测现场调试次声监测设备 应用案例 页 13 米堆冰川外景 米堆冰川泥石流波形图和频谱图 订购: 028-87605597 页 14 四川汶川地震监测四川汶川地震监测 应用案例（应用案例（4）） 2008年四川汶川“5.12”地震期间，放置在成都市区中国科学院山地灾害与环境研究所的一楼办公室内（经纬度分别为104°04.086′和30°37.967′）的四台DFW-I III仪器均完整记录“5²12”强震和以后余震的地震次声资料 。

经校时后证实，仪器记录地震的时间与公布的“5²12”强震发生时间即5月12日14：28相比较，提前量约为40秒~1分钟左右（仪器本身时钟有误差） 四川汶川“5.12”8.0级强震波形图和频谱图 应用案例 页 15 四川青川6.0级余震波形图和频谱图（2008年7月24日） 而后，在四川省地震局的支持下，放置3台至四川省地震局的郫县（距成都20公里）、都江堰（距成都60公里）和江油（距成都150公里）地震台，都成功地采集到地震次声波资料目前该仪器在成都收到的最远距离的地震波为：东北方向的陕西宁强（直线距离约320公里）和西南方向的冕宁（直线距离约300公里） 订购: 028-87605597 页 16 瑞士泥石流监测瑞士泥石流监测 应用案例（应用案例（5）） 瑞士专家和奥地利专家使用DFW-I在瑞士泥石流现场进行试验 瑞士泥石流波形图 瑞士泥石流时频图 应用案例 页 17 奥地利泥石流监测奥地利泥石流监测 应用案例（应用案例（6）） 与奥地利自然资源和应用生命科学大学工程和自然灾害系山地风险工程研究所在泥石流，雪崩次声特性进行合作研究该所采用本设备获得了泥石流原型实测次声资料，并继续合作研究除了泥石流以外的雪崩等领域。

奥地利泥石流波形图 订购: 028-87605597 页 18 俄罗斯雪崩、泥石流监测俄罗斯雪崩、泥石流监测 应用案例（应用案例（7）） 发明人章书成教授在莫斯科大学地球科学学院向Perov.V.F教授移交DFW-I III设备（2008年9月） 俄罗斯莫斯科大学雪崩与泥石流观测站（DFW-I III设备与传感器均安放在此屋内） 应用案例 页 19 委内瑞拉泥石流监测委内瑞拉泥石流监测 应用案例（应用案例（8）） 2000年科技部援外项目：交付两套泥石流次声警报器给委内瑞拉政府 2001年将本设备与委内瑞拉国立中央大学流体力学研究所合作用于该国加勒比海沿岸泥石流监测和警报系统中，该国对本课题表现强烈的兴趣，希望在他们的实验流域内进行更进一步的合作研究 委内瑞拉瓦加斯地区爆发泥石流之巨石 泥石流毁坏昔日繁华的小镇（委内瑞拉） 订购: 028-87605597 页 20 其它监测案例其它监测案例 应用案例（应用案例（9）） 浙江象山水文站，监测海浪、正常涨落潮次声信号 （图中人物为浙江宁波水文站站长陈小明博士） 云南丽江玉龙雪山雪崩监测（监测设备和传感器均放置在室内） 二滩水电站滑坡监测 四川天全泥石流监测 交流与合作 页 21 2007年7月，中奥专家在东川蒋家沟分别使用中国、丹麦、德国研制的三种次声传感器、三种监测设备和三种分析软件进行比测，胜利成功后的合影。

参与的单位有中科院山地所、西南交通大学、奥地利维也纳大学、立中央大学、北京林学院等单位 研发人员就产品的改进问题进行讨论 交流与合作交流与合作 交流与合作交流与合作 订购: 028-87605597 页 22 2007年7月，中奥专家在东川蒋家沟分别使用中国、丹麦、德国研制的三种次声传感器、三种监测设备和三种分析软件进行比测 经过2007年7月和8月3次原 型泥石流信号比测，结果表明 DFW-I III 采集的结果和德 国、丹麦的仪器完全一致 东川蒋家沟2007年7月25日泥石流频谱图比测 （图中红色曲线是DFW-I III采集的信号频谱， 蓝色和黑色曲线是德国仪器采集的信号频谱） DFW-I III与德国名牌仪器比测与德国名牌仪器比测 交流与合作交流与合作 交流与合作 页 23 f t1 .m02 04 06 08 01 0 01 2 01 4 01 6 01 8 02 0 02 2 02 4 0μ V051 01 52 0H zDFW-I III与丹麦B&K公司设备比测结果（2007年8月11日于东川蒋家沟） （左图为B&K公司设备采集的数据曲线，右图为DFW-I III设备采集的数据曲线） 丹麦B&K公司设备 DFW-I III与丹麦名牌仪器比测与丹麦名牌仪器比测 交流与合作交流与合作 订购: 028-87605597 页 24 接收函件和国际合作函件接收函件和国际合作函件 交流与合作交流与合作 交流与合作 页 25 订购: 028-87605597 页 26 泥石流次声报警器是西南交通大学同中国科学院成都山地灾害与环境研究所进行合作开发的新型泥石流监测报警装置（DFW-I III型），是国内首次对泥石流次声波报警装置进行推广应用和二次开发，实现了泥石流次声警报装置的产品化。

该项目于2005年7月获得国家科技型中小企业技术创新基金（立项代码：05C26225101329），并于2007年1月获得国家自然科学基金资助（项目名称：泥石流次声特性研究及其在观测实验中的应用，项目批准号：40672203） 泥石流次声报警器 产品介绍 页 27 泥石流次声报警器于1995年～2002年成功警报了云南省蒋家沟暴发的20余次泥石流该设备曾作为国家援外项目赠送委内瑞拉2套为进一步研究和开拓其他领域的应用，已交付西班牙、瑞士各1套、奥地利2套，萨尔瓦多1套，我国台湾省2套，在国内和国际上有一定的知名度目前，在委内瑞拉、奥地利和瑞士的泥石流次声报警器已用于泥石流危险区域的预警；我国台湾省将该报警设备安放在火焱山等实验流域，用以警报泥石流的暴发；奥地利和瑞士不仅将该报警设备用于泥石流的预警报，还成功地应用于大型野外原型实验和雪崩观测中；5.12地震期间，该设备完整地记录了5.12强震和以后历次余震的资料通过国内外试验和应用，山地所专家和国外同。