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本文作者:市大媽

造成一場(chǎng)火災(zāi)很容易,消滅它卻很難。這是一個(gè)世界級(jí)的難題,卻仍沒(méi)有特別的辦法有效杜絕、極速消滅。

據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界每年平均發(fā)生森林火災(zāi)22萬(wàn)次,受災(zāi)面積可達(dá)1000萬(wàn)公頃。森林火災(zāi)能以驚人的速度把幾萬(wàn)平方公里的土地化為焦土,沿途的一切都難逃厄運(yùn)。翻滾的火焰速度可達(dá)每小時(shí)22．5公里,相當(dāng)于蔓延1公里只需要160秒。

隨著氣候變化,全球大部分地區(qū)變得更熱、更干燥,在加上更高的數(shù)據(jù)密度等原因?qū)е铝松�林野火發(fā)生的頻率、規(guī)模及嚴(yán)重程度都在不斷上升。更有甚者,近年來(lái),人類(lèi)的每一步行動(dòng)都使森林大火所能造成的破壞更加嚴(yán)峻。

我國(guó)森林面積達(dá)到31．2億畝,森林覆蓋率達(dá)到21．66%,既是森林資源大國(guó),又是森林火災(zāi)多發(fā)國(guó)家。有數(shù)據(jù)表明,近十年來(lái),在我國(guó)已查明火因的森林草原火災(zāi)中,由人為原因引發(fā)的占97%以上,其中祭祀用火、農(nóng)事用火、野外吸煙、煉山造林位列前4位。

總之,一個(gè)煙頭、未完全熄滅的火堆或是機(jī)器的幾個(gè)火星,這些不起眼的東西背后都有可能潛伏著一場(chǎng)大火。

森林火災(zāi)提前預(yù)警,防范于未“燃”

對(duì)于如何預(yù)防森林火災(zāi),網(wǎng)絡(luò)上給出的最直接的答案,如:不帶火種進(jìn)山、不在林區(qū)吸煙、不在山上野炊、不在林區(qū)內(nèi)上香/燒紙、不在林內(nèi)放火驅(qū)趕動(dòng)物、不煉山燒荒、不在林區(qū)打火把照明及不在林內(nèi)生火取暖。

顯然這些手段都是比較基礎(chǔ)的,但是在這些方式以外是否存在著其他的科技手段呢?答案當(dāng)然是肯定的。

目前,偏遠(yuǎn)地區(qū)的火災(zāi)探測(cè)通常是通過(guò)衛(wèi)星完成的,但這種方法可能會(huì)由于云層遮擋而受到阻礙。更重要的是,即便是最先進(jìn)的衛(wèi)星系統(tǒng),在有能力探測(cè)到火災(zāi)時(shí),山火的燃燒面積已經(jīng)達(dá)到了 18．4 平方公里,而無(wú)人機(jī)探測(cè)森林火災(zāi)可將其范圍縮小到 2．5 平方公里。

通常,工作人員可提前規(guī)劃好所需巡護(hù)森林的路線,無(wú)人機(jī)會(huì)按照規(guī)劃路徑依次巡護(hù),工作人員只需要查看回傳的實(shí)時(shí)影像。到達(dá)指定點(diǎn)后,無(wú)人機(jī)可以進(jìn)行全景拍攝、環(huán)繞等動(dòng)作;發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí),可隨時(shí)停止航跡飛行,并且將飛機(jī)靠近異常區(qū)域并發(fā)出異常警告。這其中,無(wú)人機(jī)僅是作為載體,它涉及到一些相關(guān)的技術(shù),例如:

首先,圖像識(shí)別火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

該項(xiàng)技術(shù)是一種以計(jì)算機(jī)為核心,結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù)而研制的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

它利用攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視,對(duì)攝取的視頻信號(hào)由圖像采集卡捕捉為數(shù)字圖像并輸入計(jì)算機(jī),根據(jù)圖像特征進(jìn)行處理和分析,從而達(dá)到探測(cè)火災(zāi)的目的。

其次,熱成像相機(jī)助力快速明晰火情、及時(shí)預(yù)警。

發(fā)生大型森林火災(zāi)時(shí),常常伴隨著濃煙,倘若火情是發(fā)生在夜晚,對(duì)救援工作更是造成了巨大的難度。而熱成像相機(jī)監(jiān)測(cè)精度高,黑夜和煙霧場(chǎng)合能獲取精確數(shù)據(jù)。不同溫度的物體,在熱成像相機(jī)的成像中會(huì)顯示出不同的顏色,因此消防人員可以快速鎖定著火點(diǎn)位置,判斷火災(zāi)蔓延趨勢(shì),并實(shí)時(shí)傳輸至后臺(tái)指揮中心,根據(jù)無(wú)人機(jī)傳送回的數(shù)據(jù),通過(guò)AI數(shù)據(jù)分析可計(jì)算火場(chǎng)面積,為快速滅火和科學(xué)調(diào)派救援提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)和判斷依據(jù)。

最后,通信、定位技術(shù)提供更強(qiáng)有力保障。

利用4G基站車(chē)、無(wú)人機(jī)基站、衛(wèi)星便攜站等多手段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)森林救援隊(duì)主戰(zhàn)線、消防救援隊(duì)增援線、民兵救援隊(duì)防御線等12個(gè)圖傳點(diǎn)提供全方位、不間斷、高質(zhì)量地提供通信鏈路,確保現(xiàn)場(chǎng)圖像回傳前方指揮部和總隊(duì)后方指揮部,有效輔助領(lǐng)導(dǎo)決策與指揮調(diào)度。

無(wú)人機(jī)有效助力撲滅森林火災(zāi)、災(zāi)后評(píng)估

從監(jiān)測(cè)方面來(lái)看,隨著無(wú)人機(jī)、圖像識(shí)別等技術(shù)結(jié)合,森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)也取得了較大的發(fā)展。然而,在實(shí)際的撲火過(guò)程中無(wú)人機(jī)同樣有著舉足輕重的作用:

氣體檢測(cè),預(yù)防森林爆燃:當(dāng)森林火災(zāi)迅速蔓延時(shí),地面植被和林下可燃物因長(zhǎng)期堆積后發(fā)生腐爛,進(jìn)而產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w,以及陡坡、山脊、山巖凸起地形、鞍部、草塘溝等特殊較為封閉式的地形中,蔓延而至的林火使這些地形中的可燃物同時(shí)預(yù)熱,容易引發(fā)爆燃,形成共同燃燒。若無(wú)人機(jī)搭載氣體探測(cè)儀,即可對(duì)火場(chǎng)中濃煙空氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)可引起爆燃地段,有效預(yù)防森林爆燃。?

充當(dāng)喊話器,遠(yuǎn)距離的指令:由于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)面混亂,危險(xiǎn)頻發(fā),嚴(yán)重時(shí)交通受阻,通訊、電力中斷,給救援行動(dòng)帶來(lái)極大的困難和挑戰(zhàn)。收到火情報(bào)警后,無(wú)人機(jī)可搭載具有長(zhǎng)距離定向廣播功能的喊話器在前方進(jìn)行喊話、引路開(kāi)道,實(shí)現(xiàn)幾百米內(nèi)的聲音傳播。??

緊急投擲滅火彈等消防救援物資:在有必要的情況下,可載重的無(wú)人機(jī)在進(jìn)行滅火救援工作時(shí),可在短時(shí)間內(nèi)將呼吸面具、防煙罩、滅火彈以及食品、急救藥品等滅火救援物資高空投送至指定區(qū)域,協(xié)助救援和滅火。

持續(xù)關(guān)注災(zāi)后隱患:此外在火災(zāi)后期,會(huì)出現(xiàn)肉眼無(wú)法察覺(jué)的暗火,使用熱成像相機(jī)能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)隱藏的熱源,杜絕火災(zāi)再次發(fā)生的隱患。

AI技術(shù)災(zāi)后評(píng)估:通過(guò)消防無(wú)人機(jī)高清載荷獲取影像數(shù)據(jù);影像數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)軟件處理后;指揮中心可直接通過(guò)AI技術(shù)三維重建影像,并量算災(zāi)后面積等信息。

可以說(shuō),目前無(wú)人機(jī)在森林火災(zāi)發(fā)生的整個(gè)過(guò)程中都高度參與進(jìn)去,從前期預(yù)防到現(xiàn)場(chǎng)撲火,再到災(zāi)后評(píng)估,都有其利用價(jià)值。

寫(xiě)在最后

在與時(shí)間賽跑的危情下,探測(cè)火災(zāi)的用時(shí)對(duì)于消防管理工作至關(guān)重要,探測(cè)的速度越快就能夠越早控制其蔓延,撲火工作越是井然有序就越能降低災(zāi)情影響等等。

無(wú)人機(jī)的應(yīng)用,除了用于火災(zāi)探測(cè),還可以監(jiān)測(cè)森林的參數(shù),比如如風(fēng)速、濕度或溫度。有理由相信,無(wú)人機(jī)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在未來(lái)也將有更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。而且,這樣的系統(tǒng)也可以在森林之外的環(huán)境中發(fā)揮作用,例如通過(guò)監(jiān)測(cè)石油泄漏等。

資料參考:

《面對(duì)森林火災(zāi),無(wú)人機(jī)能做什么?》

《探測(cè)山火,無(wú)人機(jī)的另一種打開(kāi)方式》