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提前71秒预警九寨沟地震 幕后科学家在此:潜伏汶川震区3年 成功38次

项目名 成都高新减灾研究所
创始人 王暾,成都高新减灾研究所所长、地震预警四川省重点实验室主任。浙江大学工学学士、中科院力学研究所博士及美国康涅狄格大学物理学博士学位,奥地利科学院博士后。
融资进度 天使轮
融资额度 尊重创始人意见,暂不透露
融资时间 2017年1月
投资方 合创新业
业务模式 地震预警系统技术研发商
点此查看项目深度数据信息>>

◆ 采访时,王暾语速很快,但句句直戳重点,又不失幽默风趣。

文| 铅笔道 记者 王琳

导语

屋顶上的吊灯晃动起来,它的金属外壳因碰撞而发出叮铃铃的声响。电视机的画面被掐断,屏幕变成蓝色,白色的数字逐一递减。

“42、40、38、36……”电视屏幕自动报出一连串数字。屏幕下方出现一排字:地震横波还有36秒到达现场。这是汶川县电视台在2017年8月8日21点18分发送到市民电视上的预警。

它的背后是60人合力研发的大陆地震预警网。此次九寨沟地震发生时, 该系统为成都市提前71秒预警,给陇南市提前19秒预警。同时,它给四川省广元市、成都市、绵阳市、阿坝市,甘肃省陇南市,陕西省汉中市等6个市的11所学校提前5秒~38秒发出预警。此外,它还可用于办公楼、军工、政府部门等领域。

算上这次,幕后团队成都高新减灾研究所已成功完成38次预警。但9年间,他们背后的故事却鲜为人知。

注:王暾承诺文中数据无误,为其真实性负责,铅笔道已备份录音速记,为内容客观性背书。

突发7级地震20人应急

2017年8月8日晚9点。

王暾从研究所出来,悠闲地走在回家的路上。和往常一样,成都闷热透顶。空气似乎凝固了,路旁的树叶被施了法术,蔫哒哒的,没有生气。

他特意把家安在研究所附近,“步行20分钟就到了”。这是他留给自己为数不多的锻炼时间,“每周还会跑个3公里”。

没有任何预感,“71、69、67……”兜里的手机开始自动报数。声音来自王暾及其团队研发的大陆地震预警网。

“大地震来了”,王暾顾不得回家。他迅速调转方向,加快脚步。

与此同时, 该系统给成都市提前71秒预警,给陇南市提前19秒预警。四川省广元市、成都市、绵阳市、阿坝市,陕西省汉中市等市的11所学校也提前5秒~38秒发出预警。而团队也给四川科技等近20个政务微博发布了地震预警信息。

这是一套处于世界领先水平的系统。其平均响应时间、盲区半径、震级偏差等关键核心技术均优于日本。它使我国成为继日本、墨西哥之后第三个具有地震预警能力的国家。

◆ 地震预警系统原理

天灾面前,人要和时间赛跑。5分钟内,王暾冲回研究所。空荡荡的研究室里还剩2个值班的同事。

30分钟内,收到预警的同事们立马回所里待命。原来,团队根据地震等级预设不同的应急预案,近20个同事参与到应急中。接受到消息的时候,他们有的在和家人吃晚餐,有的正准备找人磋上一桌麻将。

20人兵分四路。2人负责对接媒体和政府机构,5人负责后台运维,6人负责统计用户数据,7人准备出发到前线救援。

从8日晚上9点截止到9日晚上9点,他们中大部分人只睡了2个小时。而谈及为何要做这样一套系统,王暾有些激动,“和汶川地震有关”。

汶川,梦的起点

2008年5月12日下午14点28分04秒,没有任何征兆,一场8.0级地震向汶川,向四川,向中国发出挑衅。大地颤抖,山河移位,生离死别……

欧洲中部的多山小国奥地利还是早晨。王暾醒来没多久,他打算吃个早餐,继续理论物理的研究工作。那时,他在奥地利科学院做博士后,那是自然科学和社会科学基础研究的最高研究机构。

网上传来的消息打破了清晨的静谧。8.0级地震,殃及全国186个市县。西南处,国有殇。王暾的眼眶有些湿润。他是典型的四川娃子,爱吃辣,天性乐观。他的老家在四川达州市,距离震中心汶川360公里左右。

他想给家里打电话,但电话那头只传来嘟嘟嘟的声音。那夜,四川注定无眠;这头,王暾也没有睡意。此时,一个念头在他的脑海里冒出来——做一套地震预警系统,或许提前几秒就可以挽救很多生命。

数据可以佐证他的预想。若提前3秒收到警报,伤亡人数可降低14%;提前10秒,降低39%;提前20秒,降低63%。

◆ 减灾所应急队奔赴灾区。

虽然,公元132年,张衡就发明了地动仪,但到了2008年,国内的预警系统并不发达,“只有初步研究,没有技术试验,没有技术体系,更没有应用”。而国外,日本和墨西哥的地震预警技术已服务公众,走在了世界前列。

到了第二天晚上,他终于拨通家里的电话。“我们都没事儿”,年过花甲的母亲略带沧桑的声音终于让他静下来。

达州虽被波及,但没有造成实质性伤害。可360公里外的汶川却处满目疮痍。王暾决定回国,“总要回来的,这是最好的时候”。

5·12余震现场搭系统

2008年6月,时隔7年,王暾又一次踏上故土。

他牵头成立由四川省政府授牌的地震预警四川省重点实验室(简称“重点实验室”)。这是西南地区首个省级地震预警重点实验室。

他迅速招来一批志同道合的人。他们要迅速搭建一整套地震预警试验系统。由于在实验室无法进行模拟实验,他需要带领团队趁着还有余震,深入震区,验证其可行性。

虽然做好了心理准备,但来到汶川的时候,他难掩内心的激动。人们聚集在临时帐篷里,房屋坍塌,道路堵塞……“以前也怕死,那个时候就想尽力。”

即便不考虑生死,他必须要考虑资金问题,“那个时候支持的人不多”。

他要搭建的系统需要传感器收集信号,然后通过通讯网络把信号传输到中心,进行处理,从而发出预警。

可在传感器的选择上,团队就犯愁了。彼时,日本的地震预警系统所用传感器价格敏感昂贵,“三级以下的地震都可以预测”。但王暾觉得三级以下的地震不会造成破坏,因此不需要敏感的传感器。

最终,王暾选择的传感器,既满足了性能要求,又降低了价格。

◆ 九寨沟7.0级地震新闻发布会现场

但检测仪器要安装在哪里?他不能像日本一样修个房子,专门用来装检测仪器。他也不能埋在地下,打个洞,“我没钱嘛”。最终,团队选择把传感器安装在办公室、普通人家的房子里。

起初,他把设备安装在屋子角落里,可会妨碍用户打扫卫生。后来,设备的位置转移到墙上。可安装到墙上会影响准确性吗?经过测算,他们把设备安装在离地面30厘米的地方。

收集到了信号要如何传播到预警中心呢?按照日本的算法,传感器收集到的全部信号都传到预警中心,然后再处理。但当时我国的公共通讯网络技术较差,要把所有的信号全部传到中心,“太贵了, 延迟很大,不利于减少预警盲区 ”。

因此,王暾选择了分布式处理方法。传感器将收集到的信号进行预处理,只向中心传递预警的关键数据,降低了10倍的通信量,减少了5倍以上的通信成本,减少了5秒以上的传递时间,非常有利于地震预警网的建设和运维。

经过多次的反复和3年的时间,团队总算在汶川余震区搭建好预警试验系统,“是从无到有的突破”。但起初他的工作却不被认可。

38次成功预警

质疑声此起彼伏。

“美国都没做,你咋做?日本怎么做你就怎么做呗?汶川余震区只有小地震,天天预警这么小的地震有什么用呢?”

他无法正面回答别人的质疑,只能闷头前行。他得找到用户愿意安装,以此不断调教算法准确性,他依旧选择了汶川余震区。

◆ 从2013年至今,ICL已成功完成38次地震预警。

那是一块受过重创的土地,5·12大地震总共死亡69227人。痛苦的经历让这个地方的领导变得活泛起来。

汶川县防震减灾局局长苏茂愿意抱着风险尝试。而后,王暾又相继跟汶川县政府、汶川县广电局沟通。3个月沟通外加联合开发系统,2012年5月,汶川县正式启用电视地震预警,开启了中国首个电视地震预警服务。

和日本每隔20公里安排一个检测装置不同,团队每隔18公里左右会安装一个传感器。这样的距离可以让ICL的预警盲区能达到最小范围(以震中为圆心,21千米为半径的一个圆)。而这一范围,相当于5级地震破坏最大的区域。

2013年1月19日,云南巧家发生4.9级地震。这是大陆地震预警网第一次成功预警破坏性地震,而后的5年多里,大陆地震预警网连续成功预警38次地震。

而除了民众应用,该系统也可安装在学校、办公楼等人员聚集场所,还可以用于军工方面。此外,今年1月,团队曾获得合创新业的天使轮注资。

如今,减灾所与市县防震减灾部门(地震部门)联合建成了延伸至31个省(市、自治区),覆盖面积220万平方公里,覆盖我国地震区人口90%(6.6亿人)的全球最大的地震预警网,即中国大陆地震预警网。

九寨沟地震发生后50多个小时,王暾和团队一直忙着各种应急工作。他们很累,却来不及好好休息。

目前,王暾和他的团队正在寻求3000万元的A轮融资。

/The End/

编辑   付文学   校对   吴泽骞

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