【塑料機械網 塑料時訊】在疫情的影響下,2020年已經是多災多難的一年,然而災難并沒有停下它的腳步。3月18日,我國北方城市受到了2020年開年以來強大風天氣的沖擊,其中北京局部地區的風力高達11級。同時,這場大風還導致京津冀多地發生火災。
據報道,2020年3月18日下午16點左右,北京市延慶區永寧鎮四司村東山發生森林大火。火災發生后,北京市消防救援總隊已派就近消防力量配合開展滅火,并從全市調集力量趕赴延慶。其中,延慶當地100名消防指戰員投入滅火,隨后又從石景山、海淀、朝陽、昌平、順義、通州等地特勤支隊調集400名消防指戰員奔赴火場。目前,火場已無明火,分隊正在清理煙點。
隨后,在3月18日19點左右,平谷區山東莊鎮魚子山也發生森林火災,北京消防調派平谷支隊、海淀支隊、密云支隊和大興支隊各50名消防指戰員,朝陽支隊100名消防指戰員,共計300人、37部消防車趕赴現場處置。幸運的是,目前火勢已經得到控制。除此之外,還有天津市津南、河北保定等地也相繼出現火災。
火災往往突發性強、破壞性大、火勢迅猛、撲救困難,一旦發生,受地形等多重因素影響,常規地面消防救援裝備很難迅速抵達火災現場,易錯過滅火時機。此外,傳統的人海戰救火對消防員的人身安全也會構成嚴重威脅。近年來,現代消防向“立體滅火”方向改革,人們開始將目光投向消防無人機和智能消防機器人。
火場“新”戰士——智能消防機器人
消防機器人是特種機器人中的重要一員,在一代又一代專家的共同努力下,基于第三代高級智能化的人形智能機器人已經出現在大眾面前。這種機器人不同于第二代的是它擁有較靈活的四肢,可以像消防員那樣進行工作。
除此之外,作為一個特種機器人,它還擁有多種功能。在現場救援時,消防機器人可以代替消防員進入缺氧、易爆、高溫、有毒等危險環境。通過它身上的配備的高清晰度3D攝像頭,消防指揮員可以*了解火場分布情況,從而設計出更優的解決方案。消防機器人具備極強的偵查功能,能在復雜險惡的環境中開展火源認定,在判定火源位置后迅速抵達,使用滅火設備將其撲滅。
但是,由于人形智能機器人存在行動不便的缺陷,斯坦福大學的團隊就設計了一種“充氣式機器蛇”,可以自由伸縮自己的長度。并且搭載了自主運算的芯片和運動感應器,讓它可以智能地判斷“路況”。如果遇到障礙物需要轉彎,“空氣蛇”的大腦就會發送信號給后端的機械泵,通過在上下左右不同側面充入不同量的空氣,來實現轉彎等復雜的運動。
因此,這種空氣蛇可以精準地穿越障礙物到達火場。對于教堂穹頂、藻井等不便接觸的角落,“空氣蛇”就可以代替人類完成滅火。由于稱重能力強,至少100公斤以上的重物,它還能夠幫助被壓在掉落物下面的人脫險。
空中的眼睛——無人機
無人機綜合考慮結構、氣動、電機、電調和螺旋槳動力以及電池能源和飛行控制等系統,進行聯合建模分析與仿真,實現了多旋翼飛行平臺在火場復雜環境氣象條件下的高抗風穩定飛行能力。同時,多旋翼無人機機動靈活,可垂直起降,不受場地及地形限制地攜帶滅火彈進行森林消防輔助救援,能夠彌補現有森林消防裝備的不足。森林滅火彈殼體材料采用輕質、脆性、可降解高分子阻燃材料,有效提高了滅火彈的滅火劑裝載量和滅火效能,并減少對環境的污染。滅火彈采用分體式設計——儲存及運輸時分開存放, 在投擲前“合體”,可防止誤引爆,保證安全性。
消防無人機還有一雙“火眼金睛”,采用激光測距瞄準和延時傳感器相結合,可精確控制滅火彈的空爆和彌散高度,可實現對森林地面和樹梢火的有效撲滅。
發展受限
盡管消防無人機和智能消防機器人在火災應用中有如此多的益處,但是由于這些原因,目前仍然無法大規模使用。
1、智能化程度不高
無論是無人機還是機器人,均得益于人工智能的飛速發展。目前的機器人在缺乏真人指揮的前提下,只能憑借感應器做出少量“智能”的反應,本質上還比較機械,只能完成單項救援任務。另外,柔軟的材料(像是塑料)在抗熱性上也表現不佳。想要提高救災機器人的智力和適應性,還需要芯片硬件、材料學、物聯網、智能算法等技術的綜合進步,短時期內救災恐怕還要靠人類自己了。
2、成本昂貴
*,消防機器人研發周期長,損耗經費高,數量稀少,且由各種精密設備和儀器組成,因此造價高昂,即使一臺國產消防機器人也動輒數百萬元,很難給消防員大量配備。
3、使用不易
無人機和機器人不像普通的智能科技產品,操作難度極高,使用者的素質與行業技術之間需要長時間的磨合。不是每個使用者都可以完全或者正確的控制機器人和無人機,使用過程中的誤操作易造成損壞。
4、維護保養困難
消防機器人是高科技的結晶,體內的電子元器件相對較脆弱,容易受到灰塵、濃煙和潮濕環境的影響,無論是操控還是維護都需要較高的專業水準,需要定期組織技術人員進行培訓,而這對于忙碌的消防員來說并不容易。
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