用高科技守護(hù)救援人
——記國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援勘測隊(duì)

文·圖/ 本刊記者 趙原

國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援勘測隊(duì)依托中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院邊坡雷達(dá)研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建，主要任務(wù)是為滑坡、坍塌、潰壩等事故災(zāi)害搶險(xiǎn)救援提供災(zāi)情勘察、風(fēng)險(xiǎn)分析和安全監(jiān)測技術(shù)支持。2019年，這支隊(duì)伍榮獲了應(yīng)急管理部評選的“應(yīng)急管理系統(tǒng)先進(jìn)典型”稱號，這支由高學(xué)歷青年科研人員組成的救援隊(duì)伍，究竟在救援中發(fā)揮了哪些作用呢？

國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援勘測隊(duì)（以下簡稱“勘測隊(duì)”）依托中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院（以下簡稱“中國安科院”）邊坡雷達(dá)研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建，主要任務(wù)是為滑坡、坍塌、潰壩等事故災(zāi)害搶險(xiǎn)救援提供災(zāi)情勘察、風(fēng)險(xiǎn)分析和安全監(jiān)測技術(shù)支持?？睖y隊(duì)現(xiàn)有隊(duì)員28人，全部為本科以上學(xué)歷，其中博士13人、碩士5人，并有6人具有博士后工作經(jīng)歷、3人具有海外留學(xué)經(jīng)歷，是一支由高學(xué)歷青年科研人員組成的專業(yè)型國家級救援隊(duì)伍。2019年，這支隊(duì)伍榮獲了應(yīng)急管理部評選的“應(yīng)急管理系統(tǒng)先進(jìn)典型”稱號，他們在應(yīng)急救援監(jiān)測保障工作中作出了怎樣的貢獻(xiàn)呢？

技術(shù)攻關(guān) 解決“卡脖子”問題

滑坡災(zāi)害發(fā)生后，發(fā)生二次滑坡的風(fēng)險(xiǎn)非常高。我國每年有超過十萬人次的救援人員，在各種坍塌殘留體下開展救援，監(jiān)測保障工作非常重要。目前，我國的滑坡應(yīng)急監(jiān)測仍以人工水準(zhǔn)監(jiān)測為主，風(fēng)險(xiǎn)高、難度大、周期長、精度低。自2000年以來，美國、澳大利亞等發(fā)達(dá)國家開始采用干涉雷達(dá)技術(shù)，大幅提高了滑坡監(jiān)測預(yù)警的準(zhǔn)確性，但設(shè)備售價(jià)動(dòng)輒上千萬，制約了該技術(shù)在應(yīng)急救援領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。針對這項(xiàng)“卡脖子”問題，中國安科院于2011年組織科研人員開展攻關(guān)，成功研制了國產(chǎn)化邊坡雷達(dá)裝備，掌握核心技術(shù)，打破了國外的技術(shù)壟斷。2015年，中國安科院以雷達(dá)研發(fā)人員為骨干，組建勘測隊(duì)，將邊坡雷達(dá)研發(fā)成果，結(jié)合無人機(jī)、激光掃描等先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用于國內(nèi)重特大滑坡事故和災(zāi)害救援，為應(yīng)急決策指揮提供了重要的數(shù)據(jù)支持。

說起這支隊(duì)伍的成立，隊(duì)長馬海濤告訴本刊記者：“2015年11月13日，在浙江省麗水市蓮都區(qū)雅溪鎮(zhèn)里東村發(fā)生了山體滑坡事故，那個(gè)時(shí)候，我們研制的邊坡雷達(dá)經(jīng)過了一年多的工程實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)基本可以應(yīng)對實(shí)戰(zhàn)。于是，我們主動(dòng)向當(dāng)時(shí)的國家安全監(jiān)管總局、浙江省委省政府請纓——我們研制出的最先進(jìn)的設(shè)備可以用于支援滑坡救援。于是，在原國家安全監(jiān)管總局和浙江省領(lǐng)導(dǎo)的安排下，我們中國安科院科研人員組建了勘測保障隊(duì)伍抵達(dá)現(xiàn)場，開始了第一次救援工作——那是勘測隊(duì)最初的雛形。2017年，國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援中心起草了國家安全生產(chǎn)應(yīng)急勘測隊(duì)組建方案。獲批后，國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援中心也在隊(duì)伍建設(shè)過程中給予了大力指導(dǎo)和支持，將我們逐漸納入到全國救援體系內(nèi)。2018年1月，國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援中心正式下文，命名為國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援勘測隊(duì)，至此，我們光榮地成為了全國85支國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援隊(duì)之一。”馬海濤自豪地說。

勘測隊(duì)是目前國內(nèi)唯一一家負(fù)責(zé)勘測保障的專業(yè)救援隊(duì)伍。他們利用邊坡雷達(dá)時(shí)刻監(jiān)測滑坡后的山體，判斷是否有二次滑坡的可能，從而給在滑坡殘余體下開展作業(yè)的救援人員提供保障?！拔覀兊睦走_(dá)就好比是手電筒、指路燈，救援人員到了滑坡現(xiàn)場之后，用它照著作業(yè)才更安全?！瘪R海濤解釋說，“除邊坡雷達(dá)之外，我們還將更多先進(jìn)技術(shù)帶到救援現(xiàn)場進(jìn)行示范應(yīng)用，保障救援的進(jìn)行。如2016年發(fā)生的福建泰寧‘5·8’泥石流滑坡，一個(gè)建筑工地被埋，死了30多個(gè)人。我們到現(xiàn)場后看到周邊很多山區(qū)都發(fā)生了泥石流——這其實(shí)是一個(gè)群發(fā)性的泥石流。這個(gè)時(shí)候就需要用無人機(jī)進(jìn)行更大范圍的偵查。我們當(dāng)時(shí)就利用無人機(jī)發(fā)現(xiàn)了附近的一個(gè)電力塔架受損的情況、泥石流對上游水庫的威脅，以及上游三四千米遠(yuǎn)處的道路被洪水沖斷，導(dǎo)致有村鎮(zhèn)居民被困無法及時(shí)撤離危險(xiǎn)區(qū)域等情況。”

勘測隊(duì)隊(duì)長馬海濤博士正在為記者展示邊坡雷達(dá)云平臺監(jiān)測中心

“而我們使用激光掃描儀可以更準(zhǔn)確地獲得滑坡的方量，也就是滑坡土到底堆積了多厚，和原始地形進(jìn)行一個(gè)對比，就可以知道現(xiàn)在建筑物所埋的深度，預(yù)估挖掘機(jī)需挖掘的深度，可以為決策指揮提供很多技術(shù)方面的建議?！?/p>

例如，在2015年深圳“12·25”渣土受納場滑坡事故救援中，由中國安科院院長張興凱帶領(lǐng)勘測隊(duì)緊急調(diào)派了三維激光掃描儀、探地雷達(dá)和邊坡雷達(dá)3套先進(jìn)的遙感設(shè)備前往現(xiàn)場，通過三維激光掃描儀測繪建立了事故發(fā)生前后全區(qū)域的三維地形模型；使用探地雷達(dá)對建筑物可能存在的位置進(jìn)行探測，為救援工作指明重點(diǎn)挖掘區(qū)域，提高搜救效率?！按送猓?dāng)時(shí)由于滑坡造成了西氣東輸?shù)奶烊粴夤艿朗軗p斷裂，向香港輸送的天然氣被迫中斷，為了及時(shí)恢復(fù)供氣，管道搶修人員必須在滑坡殘余體下方進(jìn)行作業(yè)，十分危險(xiǎn)?！笨睖y隊(duì)用邊坡雷達(dá)對滑坡殘余體開展了24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測，“就好像好幾百人的命攥在了你的手里?！闭强睖y隊(duì)的這些工作為災(zāi)情研判提供了技術(shù)支撐和科學(xué)依據(jù)，保障了救援人員安全，確保救援有序高效進(jìn)行。

在滑坡災(zāi)后恢復(fù)的時(shí)候，往往需要道路修復(fù)、村鎮(zhèn)搬遷，以及人員安置點(diǎn)周邊區(qū)域的隱患排查等，勘測隊(duì)隊(duì)員們在道路基建、測繪、安全評價(jià)等方面都具有專業(yè)優(yōu)勢，因此在協(xié)助后期災(zāi)害重建工作中，他們也貢獻(xiàn)了不少力量。

精益求精 讓高科技“落地”

勘測隊(duì)采用自主研發(fā)的S-SAR型邊坡雷達(dá)救援裝備，經(jīng)受了臺風(fēng)暴雨、高溫濕熱、嚴(yán)寒暴雪、高原高海拔等惡劣環(huán)境的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)，并通過救援實(shí)踐了解到實(shí)際需求，不斷改進(jìn)裝備性能，參與了近年來的15起重特大滑坡、泥石流災(zāi)害救援行動(dòng)，可在5千米范圍內(nèi)監(jiān)測到巖土體0.1毫米的微小變形，打破了國際壟斷，帶動(dòng)了滑坡應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)和隊(duì)伍的發(fā)展。目前，勘測隊(duì)已在全國部署邊坡雷達(dá)30余臺，產(chǎn)品性能經(jīng)鑒定，達(dá)國際領(lǐng)先水平，迫使進(jìn)口設(shè)備大幅降價(jià)，累計(jì)為國家節(jié)省外匯約2億元。隊(duì)伍建立4年來，勘測隊(duì)員結(jié)合一線救援的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，發(fā)表論文50余篇，授權(quán)專利15項(xiàng)，并獲得中國職業(yè)安全健康協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（2017年）和中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)（2018年）。為滑坡應(yīng)急救援監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

勘測隊(duì)的成員大多都是邊坡雷達(dá)的研發(fā)人員，科研人員在救援現(xiàn)場能夠起到什么樣的作用呢？“一方面能夠通過我們對雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀，為救援指揮決策提供技術(shù)支持和科學(xué)依據(jù)；另一方面，也有利于研發(fā)人員獲得救援現(xiàn)場的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，了解救援過程中最需要什么樣的設(shè)備。我們科研人員在實(shí)戰(zhàn)過程中也在不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而知道設(shè)備的改進(jìn)方向和發(fā)展方向，讓這一高精尖的技術(shù)真正地‘落地’?！?/p>

如今，國產(chǎn)邊坡雷達(dá)監(jiān)測設(shè)備已經(jīng)從一代進(jìn)化到二代，“我們一開始是吸納國外的技術(shù)，到二代時(shí)就已經(jīng)融入了很多我們自己的思想，這些思想都是從歷次救援實(shí)踐過程中摸索出來的。以前，雷達(dá)是一個(gè)非常高深的領(lǐng)域，至少要達(dá)到博士學(xué)歷才能會用，而我們將高深的雷達(dá)操作程序化、自動(dòng)化、漢化，實(shí)現(xiàn)‘傻瓜式’安裝、‘一鍵式’啟動(dòng)?，F(xiàn)如今，我們已經(jīng)在全國各地30多個(gè)雷達(dá)布設(shè)點(diǎn)培養(yǎng)了安裝技術(shù)人員，讓邊坡雷達(dá)能夠更高效地服務(wù)于救援一線。”

目前全國已有30多個(gè)邊坡雷達(dá)的布設(shè)點(diǎn)

國產(chǎn)邊坡雷達(dá)的這一優(yōu)勢在2019年的“7·23”貴州水城滑坡救援中格外凸顯出來。2019年7月23日21時(shí)許，貴州省六盤水市水城縣雞場鎮(zhèn)坪地村岔溝組發(fā)生山體滑坡，滑坡體量大約200多萬立方米，造成20余棟房屋被埋。災(zāi)害發(fā)生后2小時(shí)左右，中國安科院院長張興凱接到應(yīng)急管理部值班室通知，緊急集合勘測隊(duì)，并立即聯(lián)系了距離災(zāi)區(qū)最近的S-SAR邊坡雷達(dá)使用單位——貴州消防總隊(duì)和貴州地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，協(xié)調(diào)設(shè)備當(dāng)夜運(yùn)往災(zāi)區(qū)，同時(shí)派出馬海濤、任貴文等5名勘測隊(duì)員隨國務(wù)院工作組同機(jī)趕赴現(xiàn)場協(xié)助開展應(yīng)急監(jiān)測和滑坡預(yù)警工作。

接到命令后，勘測隊(duì)的隊(duì)員連夜預(yù)定機(jī)票、準(zhǔn)備救援裝備、調(diào)度邊坡雷達(dá)，以最快的速度集合完成，乘坐最早的航班從北京趕往災(zāi)害現(xiàn)場。貴州消防總隊(duì)攜帶的邊坡雷達(dá)設(shè)備于24日凌晨4時(shí)就抵達(dá)了災(zāi)區(qū)現(xiàn)場，11時(shí)設(shè)備就安裝調(diào)試完畢開始運(yùn)行，全程保障救災(zāi)安全?？睖y隊(duì)派出的5名隊(duì)員于14時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場，立即開展三維模型建模、監(jiān)測報(bào)告編制工作。25日上午9時(shí)，貴州地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院邊坡雷達(dá)設(shè)備抵達(dá)現(xiàn)場。12時(shí)開始，兩臺邊坡雷達(dá)同時(shí)工作，可以為救援安全保障提供更精細(xì)、更快速的監(jiān)測信息。勘測隊(duì)隊(duì)員24小時(shí)值守在邊坡雷達(dá)旁邊，實(shí)時(shí)查看邊坡雷達(dá)數(shù)據(jù)，每6小時(shí)向指揮部提交一份邊坡雷達(dá)監(jiān)測報(bào)告。

據(jù)馬海濤回憶：“當(dāng)時(shí)救援現(xiàn)場仍不斷有降雨和小型泥石流發(fā)生，因此，指揮人員和救援人員都不敢貿(mào)然展開行動(dòng)，而我們在抵達(dá)現(xiàn)場第2天下午，通過對雷達(dá)兩天來采集的數(shù)據(jù)分析，得出了滑坡殘余體尚處于穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)論，救援隊(duì)伍和開挖裝備從而迅速趕往山頂全面展開搜救，在滑坡后第3天左右，搜救基本完成，緊緊把握住了救援‘黃金72小時(shí)’，真正實(shí)現(xiàn)了高效、科學(xué)救援?！?/p>

據(jù)央視新聞報(bào)道，截至7月28日11時(shí)30分，在這次滑坡救援中，救援人員搜救并送醫(yī)院救治傷員11人，搜救出遇難人員36人。“從這次救援就看出來，我們在全國部署邊坡雷達(dá)的措施已經(jīng)初見成效，通過就近協(xié)調(diào)，大大提高了雷達(dá)的響應(yīng)效率，實(shí)現(xiàn)了6小時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場的目標(biāo)，讓我們先進(jìn)裝備的技術(shù)優(yōu)勢得到了更有效的發(fā)揮。同時(shí)，我們提交的監(jiān)測報(bào)告得到了專家組的認(rèn)可，也進(jìn)一步體現(xiàn)了勘測隊(duì)作為國家級救援力量的作用。”馬海濤感慨。

勘測隊(duì)在救援實(shí)戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn)的另一個(gè)問題是一代雷達(dá)的便攜性不足?！霸瓉淼腎型雷達(dá)又大又重，有200多千克，而滑坡災(zāi)害現(xiàn)場大多都條件惡劣，根本無法通車。雷達(dá)需要架設(shè)在較高的地方，往往只能依靠人力搬運(yùn)爬山過坎，十分困難。”為了解決I型雷達(dá)的便攜問題，Ⅱ型邊坡雷達(dá)的總設(shè)計(jì)師楊曉琳博士經(jīng)常搬運(yùn)沉重的設(shè)備親自體驗(yàn)，勞累過度引發(fā)胸膜炎，住院期間仍不放下手中工作，反復(fù)修改設(shè)計(jì)，最終成功將二代邊坡雷達(dá)的重量減少到了45千克。至此，邊坡雷達(dá)的研發(fā)人員仍不滿足，他們正在致力于三代邊坡雷達(dá)的研發(fā)，使其向著進(jìn)一步輕便化邁進(jìn)，并力爭實(shí)現(xiàn)在災(zāi)害現(xiàn)場無通訊信號的條件下仍能將雷達(dá)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程發(fā)回應(yīng)急管理部，以便讓更多專家參與研究決策。

不畏艱險(xiǎn) “火線”上搞科研

自2015年以來，勘測隊(duì)結(jié)合一線救援的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，不斷提升裝備性能，共派出78人次，歷時(shí)922人天，為15次重大救援行動(dòng)提供了5 000余小時(shí)的安全監(jiān)測保障。并在浙江蘇村“9·28”山體滑坡、四川茂縣“6·24”山體滑坡、貴州納雍“8·28”山體崩塌、西藏白格“11·3”山體滑坡堰塞湖應(yīng)急救援行動(dòng)中成功預(yù)報(bào)了多次險(xiǎn)情，穩(wěn)定了災(zāi)區(qū)群眾情緒，保障了救災(zāi)安全。

勘測隊(duì)雖然都是科研人員，但他們與消防隊(duì)員并肩戰(zhàn)斗，面對烈日暴曬、嚴(yán)寒冰凍、高原缺氧、蚊蟲叮咬等各種困難，赴湯蹈火、風(fēng)餐露宿、堅(jiān)守崗位。隊(duì)長馬海濤博士，不慎將左腿韌帶撕裂，石膏剛剛拆除，就拄著雙拐上班，投入到科研工作中；副隊(duì)長于正興博士，在貴州晴隆滑坡救援現(xiàn)場的瓢潑大雨中，發(fā)著高燒、堅(jiān)持工作，保障了西氣東輸管道的快速恢復(fù)；楊曉琳博士為了獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)，在歷次救援行動(dòng)中從不缺席、連續(xù)戰(zhàn)斗，浙江蘇村滑坡發(fā)生時(shí)，正值國慶假期，他帶領(lǐng)隊(duì)員毫不猶豫地奔赴災(zāi)區(qū)，在現(xiàn)場一呆就是28天，沒有一句怨言；在金沙江堰塞湖搶險(xiǎn)行動(dòng)中，后勤補(bǔ)給道路中斷，秦宏楠博士帶領(lǐng)勘測隊(duì)員忍受著嚴(yán)重的高原反應(yīng)，砍樹枝、烤土豆、喝江水，在山頂監(jiān)測點(diǎn)堅(jiān)守10余天，保障了人工引流渠的成功開挖……

“為每一座危險(xiǎn)邊坡都安裝‘警報(bào)器’”是勘測隊(duì)的理想和追求。面向新時(shí)代大國應(yīng)急管理的重大需求，他們正在著手研發(fā)重量更輕、體積更小、速度更快的新型雷達(dá)，為安全生產(chǎn)和應(yīng)急救援戰(zhàn)場提供更為完善、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。