《傳感中國》，通過傳感器這一細(xì)小的高科技領(lǐng)域，透視我國近些年高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)也向億萬中國民眾科普了傳感器在高鐵隧道、南水北調(diào)、農(nóng)業(yè)、物流、智慧城市等關(guān)系國計(jì)民生的重大工程中發(fā)揮的巨大作用。

《傳感中國》第一期，分秒為計(jì) 守護(hù)回家路，通過對(duì)高鐵、橋梁中不同傳感器的描述，讓我們了解到在越來越便捷、安全的出行背后，有著不為人知的呵護(hù)。

從重慶到四川成都，短短77分鐘的車程，列車要經(jīng)過世界上地質(zhì)最不穩(wěn)定的地區(qū)之一。列車平均每三分鐘就要鉆過一次隧道，在列車高速進(jìn)入隧道時(shí)，空氣受驟然擠壓會(huì)產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊波如果直接作用于人耳，人耳將會(huì)感覺強(qiáng)烈的不適，但實(shí)際上乘客們基本無感，這是軌道定位盒子與列車頭部壓力傳感器完美配合的結(jié)果。

動(dòng)車組上的壓力保護(hù)系統(tǒng)，能夠抑制車外壓力向車內(nèi)的傳遞速度。而想要達(dá)到這個(gè)要求，就離不開壓力傳感器，動(dòng)車研發(fā)設(shè)計(jì)人員通常在司機(jī)室兩側(cè)靠近側(cè)門位置設(shè)置定位車間內(nèi)傳感器的檢測點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測壓力數(shù)值變化如果滿足車內(nèi)壓力波動(dòng)的相關(guān)條件，壓力保護(hù)控制裝置就會(huì)使繼電器動(dòng)作進(jìn)而驅(qū)動(dòng)空調(diào)控制柜中間繼電器發(fā)生動(dòng)作，以控制空調(diào)機(jī)組新風(fēng)口以及廢排裝置風(fēng)口位置的壓力保護(hù)閥發(fā)生動(dòng)作，及時(shí)關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口以及廢排風(fēng)口，并切斷車外壓力向車內(nèi)通道的波動(dòng)，防止車內(nèi)產(chǎn)生較大壓力變化，以確保駕駛?cè)藛T和乘客的舒適性。所以，一個(gè)小小的壓力傳感器，其實(shí)在列車的運(yùn)行中一直扮演著關(guān)鍵角色。

在這種地質(zhì)不穩(wěn)定地區(qū)建立的地下隧道里，一輛輛列車呼嘯而過，隨著隧道的長期運(yùn)營，土層會(huì)持續(xù)增大縱向沉降，不均勻沉降會(huì)讓隧道產(chǎn)生彎曲變形，影響軌道的平整和乘客的舒適性，并導(dǎo)致隧道接縫張開，進(jìn)一步加劇滲透，甚至漏泥，對(duì)隧道的結(jié)構(gòu)、接頭和正常運(yùn)營造成威脅。

因此，必須重視隧道結(jié)構(gòu)體在長期運(yùn)營中的沿縱向的整體形變，并從設(shè)計(jì)、施工、工程防治、周圍環(huán)境的影響等方面予以綜合管理與控制，這時(shí)候，LoRa高精度傾角變送器便開始了它的工作。

LoRa高精度傾角變送器能夠通過檢測使用環(huán)境中的傾斜角度來判斷物體的傾斜狀態(tài)，并將檢測到的物體X 軸傾斜角度、Y 軸傾斜角度、環(huán)境溫度值、設(shè)備電量、信號(hào)強(qiáng)度等數(shù)據(jù)通過 LORA 網(wǎng)關(guān)傳輸至監(jiān)控平臺(tái)，管理員可以遠(yuǎn)程在手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)，全面掌握待檢測物體環(huán)境溫度與傾斜狀態(tài)，以便及時(shí)維修，保證來往列車的正常運(yùn)行及乘客安全。

伴隨傳感器技術(shù)的提升，如今的動(dòng)車運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了依靠動(dòng)車視頻分析組每天分析傳感器檢測到的數(shù)據(jù)，早早將隱患提前排查，保護(hù)乘客安全。

雅康高速從四川盆地到青藏高原有135公里的路程，需要經(jīng)歷2000米的高差，跨越7座特大橋。橫跨大陸河的興康特大橋就建設(shè)在高海拔，高地震烈度帶、復(fù)雜風(fēng)場環(huán)境下，自建成以來已經(jīng)平穩(wěn)運(yùn)行了4年之久，而大橋能夠安全運(yùn)行同樣得益于橋上遍布的各類傳感器。在車輛上橋瞬間，安裝在大橋各部位的傳感器便開始工作。橋面稱重系統(tǒng)開始稱重，主梁各部位的傳感器收集橋面振動(dòng)頻率、幅度數(shù)據(jù)，以便計(jì)算出當(dāng)下、未來的大橋承載能力。

來來往往的車輛在大橋上行駛，長此以往的壓力很容易導(dǎo)致特大橋在使用中或多或少地產(chǎn)生位移，比如：恒載和活載引起的豎向變形、車輛拐彎時(shí)產(chǎn)生的離心力引起的橫向位移、還有活載作用（制動(dòng)力）引起縱向位移。常規(guī)位移傳感器只能檢測橋梁局部的相對(duì)變化，不能監(jiān)測橋梁整體的絕對(duì)三維位移，而人工現(xiàn)場勘測的三維位移，效率低，實(shí)時(shí)性差。

GNSS位移監(jiān)測站采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等多種衛(wèi)星定位技術(shù)，聯(lián)合了RTK載波相位差分定位技術(shù)，可同時(shí)測定特大橋中多點(diǎn)的三維位移，并將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控平臺(tái)，以便管理人員查看，完美解決了以上難題。

測量原理：設(shè)備采用了差分定位技術(shù)，所以至少要有一個(gè)基準(zhǔn)站， 一個(gè)基準(zhǔn)站可以對(duì)應(yīng)多個(gè)測量站，一個(gè)基準(zhǔn)站最多帶 32 個(gè)測量站。常規(guī)版基準(zhǔn)站與測量站之間的視距為5千米以內(nèi)，加強(qiáng)版的視距最遠(yuǎn)可達(dá)30千米。

除了定位系統(tǒng)外，興康特大橋中還有感知環(huán)境危險(xiǎn)的傳感器感聽著地動(dòng)、風(fēng)吹等細(xì)微變化，在分秒間、方寸內(nèi)守護(hù)著大橋的安全。

興康特大橋被譽(yù)為“川藏第一橋”，正好位于3條地震斷裂帶交界處，大渡河河谷區(qū)氣候多變，河谷風(fēng)特別大。在這種情況下，風(fēng)速/風(fēng)向變送器就顯得尤為重要。超聲波風(fēng)速/風(fēng)向變送器采用隨機(jī)誤差識(shí)別技術(shù)可以同時(shí)測量風(fēng)速/風(fēng)向的瞬時(shí)數(shù)值，沒有啟動(dòng)風(fēng)速限制，可以在零風(fēng)速下工作，無角度限制，能夠360°全方位監(jiān)測特大橋周圍的風(fēng)速/風(fēng)向，并以無線輸出（沒有距離限制）的方式上傳至監(jiān)控平臺(tái)，管理人員可以遠(yuǎn)程查看實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，保障道路交通安全。

此外，超聲波風(fēng)速風(fēng)向變送器能夠跟其他傳感器共同組成公路氣象站。它通過利用采集控制技術(shù)、遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)等建立起靈活高效的管理機(jī)制和完善的監(jiān)測系統(tǒng)，24小時(shí)不間斷采集大氣能見度、路面溫度、環(huán)境溫/濕度、風(fēng)速/風(fēng)向、噪聲、PM2.5/PM10、大氣壓力等多種要素，并將其匯總遠(yuǎn)程傳輸至管理部門，為管理部門提供暢通的氣象傳輸途徑，守護(hù)人們的回家路。

一趟趟智能列車飛馳，一輛輛大巴車穿行于橋梁隧道間，數(shù)千萬的傳感器，編織成親密的安全網(wǎng)，守護(hù)著每一個(gè)出行的人。創(chuàng)新為科技提供發(fā)展的動(dòng)力和方向，科技回饋人們更多的溫暖和安全，實(shí)現(xiàn)人們便捷生活的愿望。