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中科院宽带无线救援队科技亮剑

中国科学院第一届青联委员: 封松林 【字号: 访问量:
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英勇救灾显身手

“5.12”四川汶川特大地震发生后,中国科学院全院上下紧急行动起来,纷纷组织队伍,整理装备,随时准备奔赴抗震救灾前线。我们很快就意识到震区电力交通中断,地面通信中断,大批城镇成为了“信息孤岛”,震区急需与外界建立救命的信息通道,我们研制的宽带无线通讯系统应当可以发挥作用,这是我所在的上海微系统与信息技术研究所(以下简称“微系统所”)和上海翰讯公司联合计算技术研究所(以下简称“计算所”)、声学研究所(以下简称“声学所”)和微电子研究所(以下简称“微电子所”)等单位正在开发第四代无线通讯技术,已经进入试验网示范和芯片开发阶段。在确认我们研制的设备的可靠性和适应性后,13日晚即电话向中国科学院主动请缨,希望能派宽带无线应急通信救援分队支援灾区。14日早,我们一边召开紧急办公会,一边联合并代表声学所、计算所书面向中国科学院院部上报救援计划,安排专项资金采购相关器材,组织科技人员准备支援灾区的装备,整装待发。经中国科学院院部及上海市政府等上级单位协调,绵阳市抗震救灾指挥部邀请,按照统一部署,5月16日,上海微系统所分队15人由瀚讯公司总经理卜智勇研究员率领带80箱设备赶赴北川,到达后连夜开始架设通讯基站。。5月17日,声学所、计算所分队5人由声学研究所副所长居琦带领与微系统所分队在北川汇合。于此同时,我携带着第二批40箱设备赶赴北川灾区增援。

根据当地抗震救灾指挥部的要求,中国科学院救援分队快速部署了点对多点星型结合点点中继线型的混合型宽带无线通信网络,并在没有有线资源可用的情况下,利用天基卫星链路接入互联网,打出了灾区震后第一个移动视频电话,并为当地分散驻扎在各处的指挥部和救援队提供了7个应急宽带无线通信服务点,解决了前线指挥部、军队、武警、消防、医疗、防疫、公安、民政、新闻等单位的上网困难,极大地提高了抗震救灾指挥调度的工作效率,加强了各救援队伍与上级单位之间的沟通,方便了各新闻媒体向外传送多媒体新闻资料,为全国乃至全世界人们播报第一现场的即时信息。

18日,我们了解到中国科学院青联捐助的“中国科学院青年北川希望小学”与北川中学相邻,我和局琦副所长专门赶到学校查看,令人欣慰的是青联捐助的新教学楼在地震中受损但没有倒塌,地震当时在新教学楼上课的400多师生无一伤亡。我们在现场为关注希望小学情况的青联的朋友们拍摄了大量的现场照片,照片发到青联委员们的信箱后,大家都松了一口气,用不同的方式为孩子们祝福着,祈祷着。

随后,由于该系统在北川发挥了很大的作用,应绵阳市、广元市政府的紧急请援,微系统所救援分队又火速派出卜智勇率领队伍奔赴安县、平武、青川等地;5月21日,微电子研究所(以下简称“微电子所”)叶甜春所长带领队伍赶来支援,他们不顾余震、山体滑坡、疫情等险情,,在南坝镇、官庄镇等乡镇受灾地区迅速架起了宽带无线信息通道。这几个乡镇受灾极重,又极为偏远,条件极为艰苦,且不为外界所关注。我们的宽带无线应急通讯系统建立后,成为当地对外的唯一数据传送通道,为各路救灾部队和单位提供数据通讯保障,发挥了很大作用。应救灾部队某部要求,救援队在南坝镇给该部队装备了一套车载的宽带无线应急通信系统,接通了南坝指挥部和下属重灾乡村部队的通讯联系。6月初,我们将平武和青川的应急系统分别移交微电子所和声学所管理。直到7月19日,微电子所和声学所才将系统移交给当地指挥部和部队后撤出。

在每一个地区,中国科学院的宽带无线通讯系统刚刚架设完毕便受到各抗震救灾单位和媒体单位的热烈欢迎。各地抗震救灾指挥部通过这套系统取得和外界的联系,并借此第一时间了解国家抗震救灾政策,制定当地抗震救灾具体措施,灾区的信息也首次能实时传递到外界,灾区与外界终于能够进行宽带语音、图像、视频和高速数据通信。包括指挥部、政府、救援队、医疗队、军队、武警、特警、内卫、消防、公安、国监、红十字会中国疾病预防控制中心、水利部、地震局、CCTV等无数家单位和媒体使用了中国科学院的宽带无线通讯系统,许多使用点前人们为使用系统排队至深夜,我们深感宽带应急通信对灾区是多么需要。

果敢抢险再上堰塞湖

地震后,次生灾害的危害也十分严重。随着抗震救灾工作的深入,在人员抢救之后再次引起公众高度关注的问题就是堰塞湖抢险工程。当时,最大的唐家山堰塞湖积蓄了3亿立方的洪水,形势最为严峻。5月26日,绵阳市公布了唐家山堰塞湖下游的三套疏散预案,疏散人数分别达到16万人、120万人和130万人之巨。我们的宽带应急通讯救援队了解到,因为随时面临溃坝的危险,实时监控、及时决策成为唐家山堰塞湖抢险工程急需解决的问题。当时堰塞湖大坝进出只能靠直升机,由于现场与指挥部缺乏数据通讯手段,指挥部不能即时掌握情况,给抢险决策带来极大困难和风险。面对这一情况,我立即召集会议研究,决定加入唐家山堰塞湖抢险工程,建立现场与指挥部的数据通道,并架设全流域视频监控系统。这是一个涉及面极大的系统工程,经向院领导请示,江绵恒副院长亲自指挥,调动中国科学院各路人马加入了抢险会战。

5月29日江副院长与水利部领导取得联系,协调全面介入唐家山堰塞湖监控系统的建立,在听取从前线回来的卜智勇队长的汇报后,决定由我和副所长齐鸣带领一批人员和设备到绵阳增援。增援队伍深夜赶到绵阳后,我立即与“唐家山堰塞湖排险工程前线指挥部”讨论监测点的选址和监控方案,决定在唐家山大坝、北川县城、通口、香水电站、涪江桥等五个断面安装14个视频监测点,通过临时架设的宽带无线通讯系统接入指挥部大厅,保证全流域的实时监控。

当时唐家山大坝上形势极为紧张,5月30日早晨,我丝毫不敢松懈,亲自带领救援队首批队员乘军用直升机抵达唐家山堰塞湖大坝,并完成了两套宽带无线系统的架设,同时北川县城监控点也设置完成。31日即将现场视频接入了指挥部。指挥部第一次有了现场监控的手段,大家非常兴奋。此时,叶甜春率微电子所救援分队到达绵阳与微系统所队员汇合,加入了抢险行列。

6月1日,江绵恒副院长率高技术局田静局长、成都光电所张雨东所长和成都分院领导赶到绵阳,调动院内外各路人马加入抢险行列,江绵恒同志亲自协调了卫星通讯和专网通路,将堰塞湖现场监控视频信号直接联通到北京的水利部和国务院抗震救灾总指挥部,从而建立了一个全线的监控指挥系统。有了这一套系统,胡锦涛和温家宝等国家领导人和现场指挥部一样,可以在办公室实时观察千里之外唐家山堰塞湖全流域的现场情况。这样先进的现场监控手段在我国抢险救灾史上还是第一次。水利部陈雷部长高度评价了该系统对实时监测唐家山堰塞湖灾情的重要作用。这套系统实际上已成为整个唐家山堰塞湖抢险工程的“视觉神经”。

与此同时,指挥部和院领导要求救援队尽快架设完成全流域14个监控点,并调动一切资源保证系统24小时不间断长期运行。这真是一个非常困难的任务,这本身是一套处于研制过程中的样品系统,要保证长期连续工作,就需要大量的检修仪器和备品备件,加上监控点均设置灾区的野外,持续供电就是一个首先需要解决的难题。当时抢险工程正是最紧张的时候,各路大军齐集堰塞湖,指挥部工作极为繁重,一切在当地的资源保障和协调工作只能依靠自己完成。为了保证完成指挥部下达的任务,保持这条“视觉神经”的正常工作,江绵恒副院长命令叶甜春留在绵阳负责现场的指挥协调工作,因为他是本地人,熟悉当地情况。

6月2-5日,科学院应急通信救援队投入到紧张的工作中,从唐家山坝顶到100多公里的泄洪通道沿岸完成了14个监测点的架设。根据指挥部夜间监控的要求,还在大坝上安装了2 个红外摄像头用于夜间观测。实时远程监控系统架设完成后,位于绵阳的抗震救灾指挥部能24小时完全同步的掌握唐家山堰塞湖的情况并迅速做出及时有效的决定。在整个抢险期间,救援队分成多个小组提供24小时维护保障,不断地多次往返于各监测点,其中乘直升机往返唐家山大坝、进出的北川县城疫区是最危险的工作。救援队队员们没有丝毫畏惧,忠实地履行着各自的职责。为了解决系统的维修和维护,叶甜春调动了他几乎所有在当地的工作伙伴和朋友关系,为监控系统提供大量的设备、仪器、零部件保障,以及测试、调试和加工支持。

6月3日早晨,唐家山堰塞湖视频监控系统通过卫星链路和专网接入中南海国家抗震救灾总指挥部,温家宝总理在中南海通过这套无线宽带通讯专线观察了唐家山堰塞湖的全程视频监控画面,并在监控图像中找到了引导渠的位置所在,他对视频监控图像的质量表示十分满意。同时,监控视频也接入了胡锦涛总书记的办公室。据中央办公厅事后告知,在最关键的几天里,两位领导人随时都在观察唐家山的现场情况。

6月6日,温家宝总理亲临唐家山大坝,亲切接见、慰问了奋战在第一线的武警水电三总队的官兵和宽带无线应急救援队的队员们,勉励大家排除万难去争取最后胜利。

6月7日,力学所的一个研究员李四海找到救援队,说有一套自己研制的精密地质位移检测系统可以发挥作用,要求上坝安装。叶甜春向各方请示协调后,将力学所、山地所和地质所组成的一支地质专家小分队送上唐家山大坝,在坝体上建立了一套地质位移监控系统,对坝体的地质状况进行严密的监控。精确度达到了毫米级的位移。

6月9日,唐家山堰塞湖大坝上的泄流槽开始泄流。整个抢险工程进入最紧张的时刻。叶甜春和卜智勇安排救援队各个小组前往各个监控点进行检修和维护后,自己带领4名队员和20名绵阳支队的武警战士带着一批器材和大容量锂电池乘直升机飞上唐家山,对坝上的监控点进行检修。当时坝上的气氛如大战在即,紧张而繁忙,泄洪流量正快速增大。叶甜春让配合行动的武警撤离后,决定带领技术人员留下坚守,在关键时刻能够保证坝顶监控系统畅通。他们在持续的塌方滚石声中度过了一个不眠之夜。

6月10日早晨,泄流量急剧增大,到中午时分达到高峰。3亿立方洪水以移山倒海的气势顺泄流槽倾泄而出,泄流槽宽度被洪水冲开数倍,两岸的滑坡山体伴着垮踏的轰鸣声溶入滚滚洪流。我们的救援队员在坝顶上见证了那惊心动魄的时刻。在泄流高峰时刻,我们的地质位移监控系统显示坝体基座稳固。整个远程宽带无线视频监控系统成为了指挥部实时掌握前线视频信息、了解大坝泄洪状况和下游流域安危的最主要手段。成为了保障下游百万群众安危的“电子哨兵”。一种真正的成就感油然而生。

科技亮剑受好评

本次救灾抢险活动中,中国科学院的宽带无线应急通信系统首先在北川、安县、平武、青川等地的救灾中发挥了重要信息快速交互作用,随后又在唐家山堰塞湖抢险中再展神威,发挥大量现场实时视频数据上传功能,为以后提供了救灾抢险信息保障的成功范例。中国科学院的科技人员在天灾面前,完成了一次科技亮剑。

各级领导的好评,对所有参与抗震救灾人员,特别是对无线宽带网络的科研团队是一个极大的激励。通过这次抗震救灾行动,合作单位的科技人员之间建立起了一种亲密无间的战斗友谊。实际上,这套应急监控系统的建立和维护已经成为院内外大联合的一次行动。

除微系统所、上海瀚讯公司、微电子所、声学所等单位外,前后参加该次行动的单位还有20多家:中国科学院网络中心、成都分院、计算所、成都光电所、广州能源所,杭州华数公司、杭州中科微电子公司、武汉高德红外公司、中国卫通公司、长虹公司、九洲公司、四川钟顺公司、成都812厂、四川成都蓉城公司、绵阳市无线电厂、四川岷山实业司、绵阳宏浩塑料公司、绵阳慧海公司、四川坤德贸易公司、四川九洲集团汽车修理厂等等。这些单位为这套系统提供了大量的设备、仪器、零部件,以及测试、调试和加工支持。令人感动的是,对于中国科学院救援队提出的各种各样紧急的、困难的、繁杂的要求,这些单位都是有求必应,不分昼夜的随时提供支持和帮助,让我们深深体会到了“万众一心”和“无私奉献”这两个词的内涵。