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罕见!央视推出传感器系列节目,这一卡脖子科技亿万中国人首次了解!

点击: 次  来源:w88优德俱乐部官网 时间:2023-02-08

 昨日元宵,过完元宵节才算过完年,2023兔年春节正式结束。在这个春节里,发生了一件对我们传感器产业比较特别的事情。

春节期间,我国重要媒体——中央电视台,推出了系列节目《传感中国》,通过传感器这一细小的高科技领域,透视我国近些年高科技产业的快速发展,同时也向亿万中国民众科普了传感器在春运、南水北调、农业、物流、智慧城市等等关系国计民生的重大工程中发挥的巨大作用。

《传感中国》首期节目,25日大年初四在央视《朝闻天下》《新闻30分》《晚间新闻》等栏目滚动播出,并在26日、27日、29日、30日的《新闻联播》中,均抽出长达3分多钟的时间,播出《传感中国》!

这是央视罕见地科普某高科技应用,也是传感器这一高科技技术,首次作为“主角”登上我国顶级媒体频道,在《新闻联播》等全国性节目中成为全国民众的焦点。或许,有许多民众,首次在《新闻联播》中了解传感器、认识传感器。

首期《传感中国》节目以及传感器的作用和重要性,在《传感器上<新闻联播>了!被列为10大科技之首,重要性堪比芯片》中有所介绍。目前《传感中国》系列节目已播放完毕,全部5集,本文收集该系列栏目所有视频&图文内容,值得大家观看,看看央视介绍我们所从事的传感器产业发挥多么重大的作用!

《传感中国》各集简介,可根据需要选取相应内容查看:

第一期《传感中国》:分秒为计守护回家路——春运高铁道路桥梁中的亿万传感器

第二期《传感中国》:千里送花,一路余香——物流运输中的传感器

第三期《传感中国》:来自远方的甘甜——南水北调国家工程中传感器的巨大作用

第四期《传感中国》:五分甜一分酸,订制家的味道——数字农业传感为先

第五期《传感中国》:变“聪明”的城市——传感器在重庆市等智慧城市建设中的应用

 

第一期《传感中国》:分秒为计守护回家路——高铁道路桥梁中的亿万传感器

这个春节,当我们踏上回家的路、收到远方的礼物、吃到家里的团圆饭……这些习以为常的生活背后却有着不为人知的传感技术守护。借助安装在智能制造装备上数以百万的传感器,以全新的视角和技术手段,带您感知平常背后的不寻常。

重庆北站,春运期间,平均每天发送旅客约10万人次,家住四川省甘孜藏族自治州的小伙儿夏加拉布,登上了当天最早开往成都的智能复兴号列车。

短短77分钟的车程,列车将经过地质极不稳定的山区,平均每3分钟钻过1个隧道。这一瞬间,对时速350公里的列车来说,却面临着巨大挑战:隧道内的空气受骤然挤压,释放出强烈的气压波冲击列车,然而此时,为何车内的乘客却几乎毫无察觉呢?

我们解构了这一瞬间,发现了列车平稳度过的秘密:轨道上存储了定位信息的盒子,它时时与列车通信,提前2秒,让列车得知前方进入隧道。藏在车体头部的传感器感知压差变化,指挥进风、排风阀门瞬间关闭,让车内气压不受外界变化影响。

 

而黑暗隧道内的快速行驶,肉眼无法识别的细微安全隐患,也正是靠着监测着车轮、轨道传感器的自动预警排除。

 

重庆车辆段动车视频分析组工长 冯彬桃:我们每天大约分析有65万张图片,数据刷新得益于它的3000个传感器。感触最大的是我们的故障隐患越来越少了,通过我们的数据表现都及时进行处置了。

 

回家的第二程路,夏加拉布登上了大巴车,驶上雅康高速。这是一条圆了甘孜地区人民高速公路梦想的云端天路,它从四川盆地向青藏高原快速攀升,135公里的路程要经历2000米的高差,跨越7座特大桥。

横跨大渡河的兴康特大桥,建设在高海拔、高地震烈度带、复杂风场环境下,然而却能够让设计时速达到高速公路等级的每小时80公里,投运4年多日夜车流不息,桥是怎么抵御自然带来的安全挑战呢?

我们随着夏加拉布乘坐的大巴,发现了桥的“守护者”:当大巴驶上桥面,车轮给大桥带来以毫米为单位的细微抖动,让这辆大巴成了几百公里以外,监控屏幕上的一个跳动的波点。

 

四川省公路院数智分院总工程师 吴涤:在大家看来这个桥一直安稳地伫立在那,但是在我们眼里这个桥是一直动态的、变化的。

这一瞬间,桥面称重系统开始称重、主梁各部位的传感器收集桥面振动频率、幅度数据,信息融合历史数据,系统计算出了大桥当下和未来的承载能力。同时,感知环境危险的传感器监测着地动、风吹等细微变化,在分秒间、方寸内守护着大桥的安全。

 

不仅仅是这一座桥,四川省的143座桥梁、隧道,超4.2万条高速公路、500多条航务海事、超13万路公交出租、轨道交通都被时时精确关注。关注着屏幕的还有联合办公的交通执法、建设、应急、导航等部门,24小时的坚守,只为人们平平安安的回家路。

春运期间,每天都有超4000万人次像夏加拉布一样奔波在回家的路上,一辆辆客运列车飞驰,搭载着数千万的传感器每30秒刷新一次数据,悄然无息地陪伴人们跨越千里。

山岭间不断延伸的公路上,一辆辆收纳了乡愁的大巴车穿行于桥梁、隧道间,一个个传感器编织成一张精密周全的安全网守护着每一个出行的人。

 

第二期《传感中国》:千里送花,一路余香——物流运输中的传感器

新年伊始,不少家庭都有几件快递包裹正在路上,有的是海鲜水产,有的是进口水果,它们有一个共同的特点就是运输速度快。现在,一个包裹从发货到收货平均只要两天多的时间。运输途中,究竟如何保障这些物品如此鲜美?来看一盆牡丹花的千里保鲜路。

甘肃天水的李阿姨,收到的礼物是一盆来自山东菏泽的牡丹花。跨越1000多公里,牡丹依然含苞待放,这场运输大接力是如何做到的?

鲜花保鲜,首先需要解决的是湿度和温度。

山东菏泽是这盆鲜花的始发站。经过打包后,它即将被装进这辆温控车里。

 

牡丹种植户 李莎:牡丹对温度要求高一些,温度太低在路上容易冻伤,温度太高就容易炸开。

 

车身外壳下藏着能让鲜花保鲜的秘密武器,通过AR技术能透视到车体内部,看清楚它是如何调控温度的。

 

车厢内的两个橙色小零件就是温度传感器的探头,它能实时感知到车内的温度。再由出风口来释放冷气,调节车内温度。

鲜花上路,还要以最快的速度到达目的地。

为了节省运输时间,一场争分夺秒的分拣大战即将开始。李阿姨的鲜花来到了西北最大的智能分拨中心,这里汇集了几百辆运输车带来百万个全国各地的包裹,而每件快递只需要不到十分钟,就能跑完整个流程。

某物流中转场负责人 宋林凯:分拣计划我们都是按秒,一个快件一秒钟就要跑两米。

 

维持这样的速度并不容易,这些传输带上足足安装了1379个传感器,来保障包裹中途不停顿、不卡壳。

 

鲜花包裹上了传输带,首先迎接它的就是单件分离器,它能调整包裹的运动速度,让包裹保持适当的间距。

 

动态电子秤和光幕传感器,能够在传输带上为包裹精准称重、测量规格大小。

途中,无论包裹的单据朝向哪一面,光电传感器都会进行无死角扫描,准确读取包裹来自哪里、去向哪里。

 

某物流中转场负责人 宋林凯:这些设备投入之后,与常规场地的效率比,能提升5倍。我们的最高日处理量可以达到120万件。

 

长途跋涉后,最终,载着鲜花的三轮车,驶上了乡村公路,向着李阿姨一家奔去。快递小哥手机上的定位功能,将他与云端的大数据连接在一起,为他计算出最佳配送路线。

 

千千万万条配送路径搭建起了庞大的快递物流网络,这张网能让每天有3亿多件包裹在全国飞奔,1亿多件快递在农村进出。过去一年,快递能够送到90%以上的建制村,范围更广,速度也更快,2021年全国重点地区快递服务全程时限比上年度同比缩短1.15小时。

在千千万万传感器的助力下,物流安装上智慧的大脑,为千家万户传递着美好生活。

 

第三期《传感中国》:来自远方的甘甜——南水北调国家工程中传感器的巨大作用

过年回家,无论是准备一桌热闹的年夜饭,还是泡碗热茶,“水”都是家家户户离不开的元素。

然而对于很多北方地区的老百姓来说,这杯水却并不简单,它很可能来自千里之外,跨越了重重难关。

最新数据显示,南水北调工程目前累计调水量为598亿立方米,惠及沿线42座大中城市、280多个县市区的1.5亿人。一杯长江水,跨越了千里,一路上穿越黄河、渡过冰期,在超过十万个传感器的守护下奔流而来,只为送上这份来自远方的甘甜。

就在几天前,河北邯郸的丛台区新建了南水北调工程的配套水厂,让周围33个村子在这个春节,第一次告别了储水窖,喝上了长江水。

 

河北省邯郸市丛台区黄粱梦镇高南村村民 李进民:以前村里用的是井水,供水时间短,有时候赶不上接水就没有水了。我们村接上了南水北调的自来水,水挺甜,我们喝着长江水高高兴兴过大年。

 

这一杯水在抵达李进民家中之前,要经历9天、780公里的漫漫征程。如何守住甘甜的水质?是沿途的第一道难关。

 

在起点处的河南渠首,自动取水设备采集水样,经过预处理后通过一条50米的管路,进入到一个个在线监测仪器内。pH值、溶解氧、含氟量......最多时会有89项指标,实时汇总到监测平台中。

中国南水北调集团中线有限公司渠首分公司 陶岔管理处水质保护专员 尹延震:包括各个指标的数据高低以及变化的情况,一个曲线都能够完全展示出来。一旦发生指标异常的情况,我们的系统会给出一个预警信息,采取相应一系列的措施,来保障南水北调中线水质安全。

 

在一个个水质监测站的保护下,这些来自南方的水,一路向北输送了大约五天之后,遇到了第二道难关。黄河拦住了它们的去路,想要继续北上,只能在黄河下方挖出一条通道,让南水从水下穿过。

滚滚黄河,对水底的压力可想而知,在如此巨大的水压之下,确保隧道安全成了重中之重。

 

我们通过三维透视还原了水下的场景。两条平行的隧洞,深埋黄河之下23米。每条隧洞中,密密麻麻上千个传感器环绕着上下左右每一个方向。最近时每隔3米,就会有一个监测压力的传感器,测量着细微的应力变化。即便是产生0.01毫米的偏移,调度人员都能精准掌握,及时将出现预警的隧洞内停止输水,保障南水继续从另外一个隧洞中穿过。

越过黄河之后,南水继续向北,进入了隆冬季节的北方,随时骤降的气温让南水再次面临严峻的考验。

 

中国南水北调集团中线有限公司北京分公司 惠南庄管理处处长 梁万平:如果低于1℃,预警预测工作就得跟上,非常有可能结冰。现在主要是调度措施,水位要高一些,流速要低一些,就能保证水温和气温都降下来的时候,尽快形成冰盖,水在冰盖下面可以正常流动。

 

在水下,八对超声波流量计24小时不间断工作,实时监测着水温、流速、水位等一系列指标。岸边的工作人员同样严阵以待,一旦指标发生任何异常,拦冰、扰冰设备将立刻启动。

正是在像这样的十万多个传感器和7000多个摄像头的守护下,让南水经过重重难关仍然拥有着最初的甘甜。如今,流进百姓寻常家中的这一杯水,硬度只有过去的三分之一,也让多个流域内的生态系统得到了滋养。

 

河南省郑州市市民 杨静:水质特别好,很放心的。

 

河北省邯郸市复兴区齐村村民 焦林:我们全家15口人都聚齐了,四代同堂。热热闹闹过大年。

河北省衡水市武邑县大郭王思公村村民 郭兆宁:新的日子肯定会过得更加红红火火。

 

第四期《传感中国》:五分甜一分酸,订制家的味道——传感器等高科技赋能数字农业

农业农村部最新发布数据显示,预计今年1月份全国蔬菜产量超5800万吨,同比增加60多万吨。时值寒冬,春节的蔬菜市场,不仅供应充足而且品种丰富,而如今团圆饭的味道也有了科技支撑,让新年也过得更有滋有味。

西红柿炒鸡蛋,是中国人餐桌上出现频率最高的菜之一。而今年春节,可能很多家庭做出来的这道菜,有了与以往不同的滋味,这源于一颗颗订制了味道的西红柿。

 

山东省德州市天衢新区智慧农业产业园技术工程师 付文琦:我们现在想吃什么样儿的番茄,我们就把它种成什么样儿。

五分甜一分酸,是西红柿口感的最佳糖酸比。在山东德州的这座单体玻璃温室里,30多万株订制口味的西红柿正在生长。

 

根据科研者们记录的植物档案,我们还原了西红柿的生长:

一颗种子种下,当日积温达到88℃,湿度达到90%,敏感的幼苗萌发了,藤蔓每天攀爬2.5厘米;果实孕育而出,每天8小时的阳光沐浴让它更健康地走向成熟。

每时每刻的生长律动,如何精准调控?在这占地33.6公顷的植物工厂里,我们解析了西红柿的一天:

糖分的形成,关键在水肥和光照:当太阳升起,辐照传感器便时刻追踪,累积光照达到每平方厘米100焦时,灌溉系统自动触发,三分钟之内对所有的植株浇灌100毫升营养液。

二氧化碳浓度关联着植物的产量:当风来到,风速、风向传感器感知了风的力度和方向,天窗变动角度,内外空气定时定量混合。

温度的变化决定了果实的发育进程:临近中午,温度升高,湿度下降,气象盒子传感器接收信号,遮阳幕布随即合拢,高压喷雾洒下增加湿度的甘霖。

夜幕降临,水肥机定时定量灌溉,地热风管机启动,带来温暖,抵御夜间的低温。

付文琦:各式各样的传感器,我们温室就有685个,1700多个控制器,它们每天都能产生2000多万条数据,可以说我们是在用科技为植物生命成长设置阳光雨露的“最优解”,可以让番茄的口感提升得更好,使我们的产量提升3倍到4倍。

这座现代化的农业工厂,也就是蔬菜产量连年排名全国第一的山东的秘密。卫星望去,这里的每一个蔬菜重点产区,都有着大片闪耀着光芒的大棚,科技带来的改变几乎也体现在每一座大棚中,传感器、无土栽培、人工智能、物联网……最大化地让农业种植摆脱了对自然环境的依赖,让在沙漠、戈壁、贫瘠土地上种植蔬菜成为可能。

雄安新区,新的一年,1300亩土地被规划成未来的蔬菜基地,大棚正在火热建设中,而500公里以外的一间实验室里,各类传感器搭建起的精密感知系统,模拟出雄安的环境条件,已经开始为即将生长在那里的蔬菜提前“探路”。

 

全国蔬菜质量标准中心副主任 孙明:通过模拟当地的气候,在水肥管理和病虫害防治等方面提供更加精准的技术服务。对于现代种植来说,科技与自然的结合也许是最好的结合。

 

今天,数字技术与传统农业碰撞出全新滋味。

食物会更香甜,在安徽,草莓品种有了数字模型,也有了可根据市场的需求调整的种植数字方案;口味会更香浓,在黑龙江,智慧牧场出产的一杯牛奶里,写入了170兆生产数据,从饲喂、产奶,到运输、加工等全程可追溯;也会更多元,在我国有117个乡村正在火热进行数字农业试点、316个农业农村信息化示范基地在不断探索。

突破四季的限制、突破土壤的制约,让更丰富、更美味的食物传递家的味道。

 

第五期《传感中国》:变“聪明”的城市——传感器在重庆市智慧城市建设中的应用

以实施城市更新行动为抓手,着力打造宜居、韧性、智慧城市,是全国住建领域前不久刚刚确定的今年的一项重要工作。
可以说,小到衣食住行,大到规划管理,城市有多“智慧”,人们的生活就有多便利。
这个春节,无论是就地过年的,还是返家探亲的,可能许多人都感受到了,我们的生活,正在随着城市一道,变得越来越聪明。

最近,随着重庆(两江新区)国家级车联网先导区即将宣布基本建成,包环每天开车走在上班的路上,感受大不相同。

 

行驶过程中,车辆的后视镜,会将车辆前后所有各类交通信息实时甚至提前发送给包环。进入主路是否有行驶车辆,会提前预报;车道后方有超车行为,会提前预报;前方有车辆打开双闪灯等交通事件发生,会提前预报;前方路口有行人过街,需要等多久红灯,也会提前预报。

重庆市民 包环:我觉得现在车,还有路,还有人,就完全结合在一起了,我觉得对驾驶员来说,更加安全了。

 

相比普通导航,包环的这块后视镜,对于交通安全信息的预报和提醒可以达到毫秒级。如此智能的背后,是重庆两江新区220公里干线道路,安装了500多套各类路侧感知、毫米波雷达、激光雷达等设备。

现在,每一秒钟就有1000-1400条信息数据,回传至两江新区智慧城市平台,随后这些信息会被依次分发给相应道路中装有车载接收单元的车辆,从而实现道路与车的智能互联。

不仅如此,此刻坐在驾驶舱内的包环并不知道,当他行驶在道路上,车辆真实的行驶轨迹、道路运行状况,在智慧城市的大屏上,也已经实时被全息模拟呈现出来。
这意味着,这一条条“智慧的路”,通过各类感知设备,不仅可以实时掌握交通状况,还可以实时更新和推送信息,并对交通态势进行自主研判分析。

 

如今的重庆,不只是交通更智慧,在5G、大数据、人工智能等新技术支撑下,重庆还着手在虚拟世界中建立一个完整的城市信息模型,在这个模型的支撑下,不仅可以满足城市建设、规划所需,还在智慧城管、智慧园林、智慧社区等领域实现了不少新应用的落地。

在地上,是看得见的“聪明”,而在地下,同样看得到“智慧”。

夜晚,重庆南川的迎春灯饰亮起来了,走在流光溢彩、年味浓浓的街上,很少有人知道,此刻的地下,1万多个各类传感器,正在每时每刻保障着城市地下管线的安全。

 

中铁十一局重庆南川综合管廊项目部工作人员 周润:这个是我们的防火门,防火门是每200米一道,进来以后我们就为我们的智能设备所包围。这个(感温)光纤要覆盖所有的电缆,到时候电缆哪里发热,它就会迅速感应,然后传到我们的智能系统中去。这是几个传感器,一个是氧气,一个是温湿度,一个是硫化氢,一个是乙炔。

 

走进南川的这条地下管廊,每间隔200米,就布设有一系列成套的传感监测设备,包含消防、空气监测、管线温度监测、人员位置感知等等,共计1万多个。有了它们,搭配智慧运维系统的地下管廊,不仅像穿上了一套“智慧外套”,还拥有了一个“大脑”,能实现自检,还能与维护人员进行线上、线下联动,精准定位和精细修复。

 

重庆市城市管线综合管理事务中心主任 汤旭:平时人工能做的事情,我们现在远程控制基本上都能做得到,自动感知它运行的情况,然后自动分析它可能出现的问题。

从地上到地下,从视频监控到传感器动态感知,从智慧交通到智慧城管,重庆这座城市变聪明的故事,其实正在全国许多城市上演。

目前,全国仅住房和城乡建设部公布的智慧城市试点数量就已达到了290个累计开工建设的地下管廊项目超过1600个,长度超过5900公里。

如今的中国,智慧城市建设正在呈现省级城市领跑、地级市紧跟、县级市起步的态势;如今的中国,越来越多的智慧,正在让我们的城市越来越美好!

 

结语

央视推出《传感中国》系列节目,首次通过传感器这一高科技领域,窥视我国高科技产业的发展,并科普了传感器在高铁道路桥梁、物流运输、南水北调、数字农业、智慧城市等等重大工程的关键作用。

传感器作为与计算机、通信并列的现代信息系统的三大基石,长期以来被忽视,处于边缘地位,而隐藏在重重叠叠的大型硬件/工程之下,传感器也不为民众知晓,知名度远不如计算机、通信等技术,《传感中国》为广大民众认识传感器、了解传感器提供了一个绝佳的窗口!

然而,需要正视的是,传感器与许多高科技领域一样,属于我国“卡脖子”关键技术,据权威数据显示:中国中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%。

传感器如此重要,发挥的作用如此巨大,希望更多国人重视!

原文地址:https://www.sensorexpert.com.cn/article/160301.html