英尔科技获得智能垃圾分类国家发明专利
岩松+张琼+舒鹏
地球像个淘气的孩子，喜怒无常且难以捉摸。这一点，从我们熟悉的地震就能深切感知。
目前对于人类而言，地震预报的确有太多的技术局限。而正因为没有十足把握，所以预报也必然要慎之又慎。任何一次误报都可能引起社会的恐慌。
灾难总是会让人痛彻心扉，智慧也决不答应人类轻易俯首称臣。如何集纳并创新地震科研技术，如何在技术困局中找到最佳的突破点？如何规避掉现实障碍而在创新思路上另辟蹊径？面对种种问题，圣翔电子科技公司的高显文和侬建新的创新之路，带给了人们一些启发和思考。
现实困境：中国地广走老路不现实
据媒体报道，1966年可以看作一个节点，那一年中国发生了著名的邢台大地震，8000余人丧生，3.8万余人受伤。有一位老人跟周恩来总理说：“出现这么大的灾害，能不能做到在震前给老百姓打个招呼呢？”回望当年，正是那时的领袖激励了许多人的预报情结，也让他们从此历尽悲欢。要“研究出地震发生的规律来”，周恩来总理对年轻的学者们说。接下来中国进入为期十年的强震活跃期。因为受到空前的重视，当时中国越来越多的学者都投入进来，地震研究却颇有“显学”之态。包括地质学家李四光、气象学家竺可桢、石油系统的权威翁文波等都被抽调来搞地震研究。历史学家们也不示弱，用找寻历史地震的方式进行研究。
那时地震预测的科学研究得到空前重视，随后几年中国发生了多次7级以上大地震，国家地震局于1971年8月正式成立。至此中国社会一直持着对地震研究的热情。
正如圣翔电子董事长兼总经理高显文接受采访时说的那样，发展到今天，地震科技及产业的发展，仍旧没有具体的现成的道路可走，尤其过去的研究遭遇瓶颈的情况下要想有所突破，都得靠自己去摸索创新，这对于任何致力于这一领域的企业或技术专家来说，都是一个极大的挑战。
圣翔电子的总工程师侬建新也坦言，在地震科研领域，针对地震预测，现在科技还达不到这个水平，为什么呢？虽然我们现在上天可以去月亮，甚至我们可以发射探测器到火星上去探测，因为对于目前来说，上天比入地要容易的多。对于地震，我们人类现在还没有办法深入到具体的地震源去探个究竟，这个东西对我们现在仍然是一个不解之迷，这是个很遗憾的问题，因为我们的科技现在达不到这个水平，我们没有办法来直接探测地震源这个对象。
科技界现在对这方面研究只能说地震预警。预警，全世界都有很多人在做。有很多专家学者都在做这个事情，世界上有很多科技人才都在为这个事情而奋斗，但是这个成效不是很大。现在世界各国预警的策略，都是采取这样一个模式，就是在地震多发的地区采取密集的铺点，增加测定站的数目，然后把信息搜集以后，由预警中心分析后做预警，基本走的是这样一条路，美国和日本都是这样。我们国家现在也是如此。但这条路对我们国家来讲是不现实的，因为我们前几天开专家评议会的时候，与会专家们也都讲，这种方法不太现实，也没有多少用处，因为我们国家地域太广，人口太多，情况太复杂，你没有那么多的资源，没有那么多人力和财力去完成。
根据规定，地震预报涉及政府决策，所以国家规定所有地震预测意见必须经过省级地震预报评审委员会审核，然后上报中国地震台网中心和省级政府，最后由省级政府根据地震部门的预测意见向社会发布。这个中间就有一个时间的问题。
独辟蹊径：立足家庭独立预警
既然有着诸多的困境和障碍，那么地震研究和预报不妨转化一下思路。
具有创新精神的高显文和侬建新凭借着多年来对地震研究的积淀，他们的创新智慧在艰难卓绝的探索前行中终于走出一条光明之路。
据侬建新介绍：“我们走的是另外一条路，我们走的这条路和所有以往的都不一样，是一条与众不同的路。我们的基本思想是立足震区、立足家庭，独立预警，自主防控，最大限度的降低防控成本和防控风险。
侬建新具体解释道：“这里的风险是社会风险，就是经济，人民的生命财产受到的损失；还有一个是政治风险，以前没有人提过这件事。所以我们的想法就是让老百姓家里自己拥有这个设备，独立预警、自主防控，我们是这样一种思想。”
在这种思想的指导下，圣翔电子开始了他们的智慧创新之路。侬建新说，要研制地震预警装置，首先要攻克地震预警的技术难关，于是他们开始了艰苦的攻关历程。以往地震检波器本身具有固有的技术特征。以往使用的地震检波器大致有这样几类。第一类，机械式地震检波器；第二类，半导体式地震检波器；第三类，电磁式地震检波器。但这些传统的检波器都有着各自的缺陷，机械式的地震检波器没有电信号输出，不适合用来做实时地震数据的分析计算；半导体式的检波器由于它本身存在较大的热噪声，在地震信号微弱时容易造成设备的分辨率降低而无法工作。
至于电磁式地震检波器，侬建新说，其基本原理是在检波器里放置一个磁铁，在磁铁的磁回路上安置一个弹性连接并且能和磁铁做相对运动的线圈。当电磁式地震检波器受到振动时，线圈感应输出信号电流，这就是电磁动圈式地震检波器，它在地质勘探上得到了广泛的应用。电磁式地震检波器的这种结构已经沿用了一百多年。
为了使电磁式地震检波器能够适应地震波的低频特点，人们想了很多办法来增加线圈和线圈架的质量。但是，另一方面根据牛顿第二运动定律可知物体运动的加速度跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。在地震检波器线圈受到的作用力不变时，它运动的加速度与它的质量成反比。地震检波器线圈质量越大检波器输出的信号就越小。在电磁动圈式地震检波器中兼顾地震波的低频特点和提高检波器的灵敏度是相互矛盾的。能做出灵敏度提高几倍的电磁动圈式地震检波器也是技术上的一个进步。这种思维模式也困扰了科学家很多年。经过多年的探索，侬建新用逆向思维思考，如果在电磁式地震检波器中让线圈固定，让质量大得多的磁铁相对线圈做运动。这就是动铁式地震检波器。这样一来电磁式地震检波器的缺点就变成了优点。
地震震源释放出来的能量最终要以它周围的物体做功的形式来消耗掉。在震中距为特定值的一个点上物体做的功等于力乘上距离，力等于质量乘以加速度。在特定的点，地震造成某物体的加速度是一个定值，它的质量越大所做的功也就越大。在动铁式地震检波器中质量越大的磁体，它所做的功也越大，这部分功最后转换为信号电流输出也就越大。动铁式地震检波器这种能量的转化输出现象，与原来的动圈式地震检波器刚好相反。这样就可以很容易的增加动铁式地震检波器磁体的质量和线圈的尺寸。将电磁式地震检波器的灵敏度和信噪比提高几十倍。使地震波的监测和分析得以在复杂的环境中实现；使我们能在地震的发生起始阶段作出预警，使预警更有价值。
高瞻远瞩破难题
地震研究是一个实践性很强的课题，所有的创新和探索如何在实践中实现突破、如果缺乏可操作性，那么再好的理论也终究没有价值和意义。
万事俱备，有了专业的理论依据，高显文和侬建新带领研究团队潜心研究，2009年，国内首台地震临震报警仪模型问世。为了让它能够在工厂批量生产，他们一方面成百上千次的修改设计图纸，另一方面赴云南各地以及上海、深圳等地有关的工厂，反复协商、修改、制作，同时他们自己动手研发各种零部件样品。终于开发出了全新的“地震预警机系列（新型地震临震报警仪、地震预警机）”，获得国家知识产权局的认定，获得中国发明专（专利号：ZL 2011 1 0258852.7 ） 、中国实用新型专利（专利号：ZL 2011 2 0328635.6） 和机器外壳结构设计专利（专利号：ZL 2012 2 0570671.8）等三项专利证书。地震预警机的诞生，标志着我国地震预警工作迈上了新的台阶，在地震科学界谱写了新的历史篇章。
地震预警机应用“高灵敏动铁式地震检波器”尖端科学技术原理，对地震进行解析。分为模拟通道和数字通道两类。分别叫做地震临震报警仪和数字式地震预警机。模拟通道直接应用监测信号控制报警系统；数字通道将监测信号数字化后，可准确鉴别普通震动与地震波。该仪器具有灵敏度高、抗干扰能力强，能够准确及时地发出危险预警信号。同时，该装置还含有防盗报警功能，因此在日常的生活中也具有一定的作用。
发明了地震临震报警仪后，侬建新开始考虑从混杂在一起的微弱电信号中把地震信号分离出来，可以用它检测出的地震信号控制供电、供水、石油液化气、医院给氧管道等设施以降低地震造成的次生灾害。他们新研发的地震预警机对检测出的电信号每秒钟采样300个数据，实时的对这些数据进行分析评判它们是否地震信号，需要进行每秒一千万次以上的运算，这个要求对现代的计算机来讲简直是轻而易举的。
地震预警机的设防要求，按照中国国家地震标准（GB/T 17742-1999） ，对发生地震进行预警设防。设防标准按《中国地震烈度表》中规定的六度至七度设防（相当于距离震中30公里范围内的里氏五级至六级地震进行设防）。在建筑物或人们的住所发生危险前，地震预警机会发出危险预警信息，让人们快速逃生避险。
地震预警机系列样机通过了重庆交通科研设计院桥梁工程结构动力学国家重点实验室、云南省工程抗震研究所的严格检验鉴定。该仪器的各项技术指标达到了《中国地震烈度表》的六度（一档）和七度（二档）的设防标准。应用该机的测控功能，可有效地抑制电力、供水、石油煤气管道等因地震引发的次生灾害。
守护生命：产业前景难以估量
致力于创新的高显文和侬建新，始终怀着一颗对科学无比热爱的心，不断地开拓眼界和科研思路。他矢志不渝的探索让他们逐渐具备了开拓创新的魄力，也让他们更加懂得了科研产业者的社会价值和使命。科技是第一生产力，但科技的发展从来都不是盲目的，必须瞄准现实需求。只有这样，科研成果才能完成与产业的顺利对接，也才能真正完成社会生产力的转化。
高显文和侬建新在地震科研的创新探索，从一开始就是冲着最终的产业实践，而其的技术理论也成就了这样一种“产研”的融合。虽然他们也曾遭遇重重困难，也曾遭遇各种挑战，但是他们百折不挠的坚持了下来。
侬建新介绍说：“我们开发的地震预警机系列，目前已经掌握了两项核心技术，一个是高灵敏动铁式地震检波器，另外一个是单片机数字化地震波形自主实时分析研判，这两项核心技术具有很大的竞争优势，能够有效提高企业的核心竞争力。”地震预警机应用“高灵敏动铁式地震检波器”尖端科学技术原理，对地震进行监测。
产业转化必须具备三个前提：一是技术创新性强，二是实践效益高，三是可以轻松转化成产品。据了解，与以往的任何一种地震测报设备相比较，高显文和侬建新带领团队发明的地震预警机系列具有体积小、灵敏度高、测报准确、抗干扰、小型化、民用化等新特性。其最主要的功能是地震预警，完全可以有效的让人们有一定的时间逃生避险。因此该仪器适用范围非常广泛，适用于机关办公室、家庭、学校、医院、商店等人口密集的地方，同时电力供电系统、石油煤气管道、自来水供水系统等也属于重点防范目标。尤其适用于地震易发地区，能够及时通知人们地震的来临，从而提前加强预防措施，最大程度减少损失和保障生命安全。
如果在城市供水系统安装一个地震预警机，不仅可以在地震前夕报警，还能在危急时起到阀门的开关作用，有效保证城市供水系统的安全。高显文说，对于城市供水系统，一旦发生地震灾害就可能引发不可想象的次生灾害，但是如果在地震来临之前，地震报警仪能够准确的预测并发出警报，同时将阀门关闭，防止水肆意流出，就能减少巨大的经济损失。当然，这同样适用于电力、石油、燃气等的外泄，能够真正有效的保护人民群众的生命安全，抑制次生灾害的再次发生。
该仪器采用高灵敏动铁式地震检波器检测地震波，为被检测环境提供安全保障。它对地震波进行分析研判依据的是波形而不是信号强度，这就为地震监测预警设备城镇复杂环境应用打通了道路。
社会价值，这正是科学研究的起点也是终极目标。而循着这样的思路走过来的圣翔电子，他们的创新产品注定寄托了更多的对生命的体悟，以及凝聚了更多的社会思考。
结语
地震研究尤其是地震预报方面的创新，是一个特殊的领域，高显文和侬建新并不仅仅比别人更有毅力和胆识，只是他们认为，他们艰苦卓绝的奋斗和探索是一个非常值得的追求，因为他们看到了生命在地震面前是那么脆弱，他们的坚持和执着最终是源于对生命的尊重。
高显文和侬建新所选择的这条路未来也许仍将崎岖坎坷。但正如高总所说的那样，“困难是有的，笑一笑，挺一挺它就过去了。现在回头去看看，过去走过的路和遇到的那些困难，不算什么困难。我对过去的事情从来不说“后悔”二字，因为这个困难不管是在什么时候、什么条件下它都可能会发生的，而且没有人会同情你。所以，我们要正确面对一切困难，挺一下，就让它过去吧。”
乐观是任何一个优秀企业家所必须具备的特质。接下来，他们希望有更多的人能参与进来，共同来开发，让这项创新成果绽放出其应有的芬芳。
首先，作为一家创新企业，高显文希望他们能真正走出去，和大专院校和科研机构联姻，共同完成地震预警机系列的产业化，完成我们国家这个地震预警设备。其次对这个创新产品，应该逐步建立一个强大的基地，促使产品的规模化、系列化，这样才能更好的、更系统的为国民生产、生活服务。随着更多人的参与，高显文希望他们的科技成果凸显出难以估量的社会效益。
优秀的科研工作者从来都不是停留在理论层面的论道者。他们对创新的探索，始终饱含了其对社会的思考，对生命的思考。
优秀的企业家从来不是单纯的物质财富创造者。他们对财富价值的执著追求、对产业模式的探索创新，始终为社会发展带来冷静的思考。而他们对待事业的观念和执着的精神，也在潜移默化地影响着一个时代的创新观，从而为社会风尚注入新的内容。
“把脉地球，守护生命”，在高显文和侬建新这样执着的坚持下，在未来更多的机构和个人参与下，相信未来地震预警逐渐走向地震预报的梦想将会实现，我们的中国梦一定会实现。
