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基於傳感器可預報地震的智能鐵軌在德國問世

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:44:09

   日前,新一代可以精確測定地震波到達鐵路的時間和方位,還可分辨出地震、火車、人或動物所引發的不同震頻,從而可以避免人員傷亡的智能鐵軌在德國成功研製出。
       
   據德國《世界》介紹,這種新一代智能鐵軌由德國卡爾斯魯厄大學(Universit Karlsruh)等三所大學的科研人員聯合研製。它最大的功能就是能及時偵測到前方軌道的險情,指示列車減速或暫停。
       
   對(dui)於(yu)許(xu)多(duo)國(guo)家(jia)來(lai)說(shuo),鐵(tie)路(lu)係(xi)統(tong)的(de)危(wei)險(xian)預(yu)報(bao)機(ji)製(zhi)還(hai)很(hen)不(bu)成(cheng)熟(shu),有(you)些(xie)國(guo)家(jia)即(ji)使(shi)有(you),也(ye)因(yin)為(wei)軌(gui)道(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)長(chang)期(qi)安(an)置(zhi)在(zai)鐵(tie)路(lu)上(shang),處(chu)於(yu)日(ri)曬(shai)雨(yu)露(lu),地(di)質(zhi)情(qing)況(kuang)十(shi)分(fen)複(fu)雜(za),而(er)很(hen)難(nan)發(fa)揮(hui)正(zheng)常(chang)作(zuo)用(yong),甚(shen)至(zhi)往(wang)往(wang)失(shi)效(xiao),尤(you)其(qi)是(shi)不(bu)同(tong)震(zhen)波(bo)的(de)信(xin)號(hao)混(hun)雜(za)在(zai)一(yi)起(qi),傳(chuan)感(gan)器(qi)將(jiang)無(wu)法(fa)及(ji)時(shi)檢(jian)測(ce)到(dao)相(xiang)對(dui)微(wei)弱(ruo)的(de)P波(P波是地震來臨前的一種預報波)。
       
   因此,德國的這個名為“EWS Transport”研究小組開發出了適用於絕大多數國家和地區的新一代智能鐵軌網絡係統,它相當於世界上最大的地震傳感器。
       
   該係統的工作原理其實並不複雜:鐵軌上的傳感器在檢測到地震的前奏——Pbozhihou,bianhuibaogaozhongyangjisuanji,houzhehuifenxizhenzhongweizhibingchuangjiandizhentu,zaisanmiaozhongneijingquecedingdizhendeqiangduhepohuaichengdu,tongshijisuanchuqiangzhenbodaodadeshijianhedidian,yucekenengchuxiandeguidaoduanliehesuidaotanta。jinjiezhe,zhongyangjisuanjijiangzaishufenzhongneichuangjianjingquedaomidedizhenguimotu,shengchengduibishujuheshousuntieludemulu,tongshizhidingchujinjixingdongjihua。zaidizhendadaoyidingjishuzhihou,zhongyangjisuanjihaihuiganyujiaotongxitong,zhishiliechetingxiahuojiansu。canyugaixiangmudediqiuwulixuejiaoshoufulideman·文策爾(Professor Friedemann Wenzel)將其命名為“實時地震學”(Echtzeitseismologie)。
       
   簡(jian)言(yan)之(zhi),智(zhi)能(neng)鐵(tie)軌(gui)可(ke)以(yi)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)震(zhen)災(zai)情(qing)況(kuang)分(fen)析(xi)的(de)精(jing)確(que)度(du)和(he)完(wan)整(zheng)度(du),相(xiang)當(dang)於(yu)一(yi)個(ge)擁(yong)有(you)自(zi)我(wo)調(tiao)適(shi)能(neng)力(li)和(he)學(xue)習(xi)能(neng)力(li)的(de)神(shen)經(jing)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)。它(ta)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)於(yu)各(ge)個(ge)國(guo)家(jia)和(he)地(di)區(qu)——從風險較低的萊茵河上遊到地震頻繁的印度尼西亞。
       
   為了解決預警係統的信號幹擾問題,研究人員還開發出了一種“嵌入式鐵路係統” (ERS,Embedded Rail System),該係統已在德國、西班牙和荷蘭的部分社區投入實際應用。據埃伯哈德·霍奈克(Eberhard Hohnecker)教授介紹,鐵路附近的街道交通、農場拖拉機或是火車本身傳來的震動都會對傳感係統造成一定的幹擾,而ERS係統可以清楚地分辨出頻率高達30赫茲的地震波和幾百赫茲的火車震動。通常軌道係統的每公裏組件個數高達55000,而ERS係統僅由軌道、基地、擁有彈性容量和傳感儀的混合器三部分組成,這一結構為強大的信號分離功能提供了良好的前提條件。另一方麵,在實際應用中,ERS係統各個組件間的距離可達1.5公裏,人們可以根據自身需要選擇不完全安裝。
       
   目前研究人員正致力於改善ERS分析係統,他們將傳感器、敏感度較高的電線圈和光學手段結合起來,使其初步具備了識別動物蹄聲的能力。在未來,ERS係統有望自動識別軌道闖入者。與此同時,奧地利科學家正致力於研究碎石、泥漿和雪崩碎片等所引發的不同信號。目前,研究人員已獲得了巴登符騰堡州地震局(Landeserdbebendienst Baden-Württemberg)的數據支持,並在德國西南部進行了一係列的相關實驗。

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