電表：身邊的新型地震預(yù)警終端發(fā)布時(shí)間：2019-11-06              來(lái)源：經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)

中國(guó)電科院在臨沂特高壓站試點(diǎn)應(yīng)用了地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。圖為安裝于主變壓器設(shè)備的地震監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。（資料圖片）

我國(guó)有大面積國(guó)土處于地震頻發(fā)的地震帶上，加強(qiáng)地震防范十分必要。如果在地震來(lái)臨前的數(shù)秒或數(shù)十秒，家用電表能發(fā)出頻率不同的尖銳警報(bào)，提示民眾迅速應(yīng)對(duì)——這短暫的時(shí)間，將成為減少地震傷亡的黃金窗口。

對(duì)此，我國(guó)研發(fā)實(shí)施了變電站地震在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，致力于在電網(wǎng)系統(tǒng)開展地震預(yù)警，并探索向關(guān)鍵電力設(shè)施提供地震預(yù)警信號(hào)的同時(shí)，也可向電力用戶提供地震預(yù)警服務(wù)。

一直以來(lái)，地震預(yù)警作為減輕地震災(zāi)害的重要途徑備受關(guān)注。早在上世紀(jì)，地球物理學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，地震波在地層中的傳播速度總體在8000米每秒以內(nèi)，而破壞性強(qiáng)的橫波和面波傳播速度在5000米每秒以內(nèi)。一次地震事件中，距離震中由近及遠(yuǎn)的區(qū)域受到地震波及的時(shí)間也依次推延。在震中附近監(jiān)測(cè)到地震發(fā)生后，以超過(guò)地震波傳播速度向尚未波及的地方發(fā)出預(yù)警信號(hào)，就能實(shí)現(xiàn)有效預(yù)警。得益于現(xiàn)代數(shù)字強(qiáng)震儀與通訊技術(shù)的發(fā)展，地震預(yù)警技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。與基于地震前兆的地震預(yù)測(cè)技術(shù)相比，如觀測(cè)地應(yīng)力、地磁和大地電阻率等，基于強(qiáng)震觀測(cè)的地震預(yù)警技術(shù)實(shí)際上采用的是“跑”贏地震波的方式提供預(yù)警，原理上具有更高可靠性。

研究表明，3秒的預(yù)警時(shí)間可供室內(nèi)人員找到庇護(hù)、樓外人員避開建筑，進(jìn)而減少14%以上的傷亡；10秒的預(yù)警時(shí)間可供部分人員跑出樓外找到庇護(hù)，進(jìn)而減少39%以上的傷亡；60秒的預(yù)警時(shí)間更可以將傷亡減少95%。

電網(wǎng)是地震生命線工程重要的組成部分。現(xiàn)代生活高度電氣化，電網(wǎng)系統(tǒng)的地震損害不僅帶來(lái)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，還將嚴(yán)重影響震區(qū)的抗震救災(zāi)和生產(chǎn)生活恢復(fù)。因此，在電網(wǎng)系統(tǒng)開展地震監(jiān)測(cè)與預(yù)警對(duì)提升電網(wǎng)的地震韌性具有重要意義。

與此同時(shí)，電網(wǎng)系統(tǒng)開展地震預(yù)警具有較大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。首先，電網(wǎng)的分布與地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的分布高度重合，電網(wǎng)密度大的區(qū)域也是地震預(yù)警需求大的區(qū)域。因此，在電網(wǎng)的變電站中設(shè)置地震預(yù)警系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，可以在發(fā)揮最大效益的同時(shí)減少地震監(jiān)測(cè)站點(diǎn)選址和基建的成本。其次，在地震預(yù)警系統(tǒng)中，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、數(shù)據(jù)中心和通訊系統(tǒng)的良好維護(hù)是系統(tǒng)在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮作用的重要前提。而我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)完善，供電可靠率達(dá)99.9%。因此，在變電站設(shè)置監(jiān)測(cè)站點(diǎn)并通過(guò)電網(wǎng)已有通訊系統(tǒng)開展預(yù)警系統(tǒng)通訊，具備實(shí)現(xiàn)高可靠性的有利條件。

更為重要的是，智能電表的普及為電網(wǎng)地震預(yù)警系統(tǒng)服務(wù)民眾提供了便捷終端，能更充分發(fā)揮預(yù)警系統(tǒng)的社會(huì)價(jià)值。智能電表作為預(yù)警終端，不僅可以發(fā)出聲光報(bào)警信息，還可以實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號(hào)與應(yīng)急操作的聯(lián)動(dòng)。例如，預(yù)警信號(hào)到達(dá)時(shí)，智能電表輸出的控制指令可以讓正在運(yùn)行的電梯在就近安全位置自動(dòng)停靠，防止人員被困電梯內(nèi)；可以讓小區(qū)燃?xì)庾詣?dòng)切斷，防止震后火災(zāi)發(fā)生；可以讓振動(dòng)敏感的生產(chǎn)線自動(dòng)“剎車”，防止關(guān)鍵設(shè)備受損和產(chǎn)品報(bào)廢，等等。

而在實(shí)現(xiàn)方式上，需遵循科研、試點(diǎn)再實(shí)際應(yīng)用的步驟實(shí)施電網(wǎng)地震預(yù)警。科研階段需確立變電站地震監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置方法，試點(diǎn)階段需考察地市級(jí)電網(wǎng)是否是開展地震預(yù)警系統(tǒng)試點(diǎn)的合適選擇。依據(jù)基于強(qiáng)制觀測(cè)的地震預(yù)警原理，距離震中20千米至200千米范圍內(nèi)是地震預(yù)警效果最佳的區(qū)域范圍。最后，在地市級(jí)電網(wǎng)成功實(shí)踐的基礎(chǔ)上，將電網(wǎng)地震預(yù)警技術(shù)推廣至區(qū)域電網(wǎng)，這項(xiàng)技術(shù)將真正實(shí)現(xiàn)提升社會(huì)防災(zāi)能力的目標(biāo)。（作者李 圣 單位：中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司）