消防救援“黑科技”：研发是为了减少不必要的牺牲
2023-05-12 10:31 | 来源：未知 | 作者：bj责任编辑
15年前的汶川地震，造成约50万平方千米的地区被严重破坏，近7万人在地震中遇难。正是因为这次灾难，从2009年起，每年的5月12日被定为全国防灾减灾日。
灾难留下的警示与遗憾，刺激着每一名科研人的神经，同时也转化成一股巨大的推力，一系列应急救援装备在这一推力下步入研发轨道。多模复合生命探测仪、多信号生命搜救无人机、森林防灭火无人直升机、防爆消防灭火侦察机器人……它们成为消防员的“眼睛”，深入火场灵活地捕捉危险点；它们也是消防员的“左膀右臂”，穿透层叠的废墟，抓住一线生机。
每一次装备的测试演练与实战救援，最终目的都只有一个：减少每一个不必要的牺牲。
废墟下的“耳朵”
生命探测一直是灾区工作的重点难点。在华诺奇迹救援队队长周小飞看来，2008年汶川大地震是国内开始研发生命探测仪的一个契机。
他回忆，在汶川地震中，消防员使用的生命探测仪基本来自国外，但它们在救援中发挥的作用并不理想。“价格贵，很难精准定位。”而当时，更多搜救队伍只能依靠敲击和呼喊，然而，在嘈杂的救援现场，呼喊声实际上很难被有效捕捉，因为混凝土和碎石会把大部分声波挡住。
“在黄金救援72小时内，如果有更精准的生命探测仪，就能发现更多被困者，拯救更多生命。”汶川大地震留下的遗憾化成一股推力，国产的生命探测仪便在这一契机下步入研发轨道，并最终投入到实战救援。
周小飞介绍，其团队研发的多模复合生命探测仪，探测范围超过1000平方米，探测深度最大可达30多米。在这一数值范围内，受困者肢体摆动、呻吟、呼喊、爬动、敲打等产生的生命体征信号，都可以通过生命探测仪被搜救人员获得，甚至只要废墟下幸存者还有呼吸和心跳，就可以被生命探测仪捕捉到。
在搜救人员进不去的狭小空间，生命探测仪上的音视频探杆可以作为人的“眼睛”，继续深入。同时，探杆搭载的扬声器与话筒，可实现双向通话功能。
今年2月，这款“黑科技”随着中国多支救援队伍远赴土耳其地震灾区救援。2月9日，周小飞所在的救援队伍抵达土耳其，并作为“快搜组”在地震重灾区展开救援。
“嘟……嘟……”废墟上一片寂静，只有救援人员在零下十几摄氏度的气温里口中呼出的白气，生命探测仪的声音突然响了起来，这意味着废墟下还有生命迹象。在之后的搜救中，这样的响声出现在不同的废墟上。“我们共发现20余个生命信号目标点，并成功解救出7名幸存者。”
“希望这些应急救援装备，能为救援工作提供最好的科技保障，这也是我们应急救援人员的使命。”周小飞说。
火场里的“前锋”
近几年，国内消防灭火侦察机器人的实战表现同样亮眼。
谈起消防灭火侦察机器人的研发初衷，中信重工企业机械股份有限公司中级工程师陈金山告诉记者，“2015年天津港大爆炸事件给了我们启示，我们意识到国内消防队对于防爆型的救援机器人需求更为迫切。”
很快，事故带来的思考就被投向研发领域。目前，部分消防机器人在具有防爆性能的同时，还具备侦察功能，可以代替消防人员进入有毒、浓烟、高温、缺氧等高危险性现场完成侦察探测、搜索救人、灭火处置等任务。
北京凌天智能装备集团股份有限公司高级工程师金常伟回忆，今年江西某工业园区一厂房着火，现场浓烟滚滚，消防机器人直接进入厂房内部，通过红外热成像相机进行侦察，快速找到火源，消防员在指挥中心通过操控机器人，迅速将现场火情压制住。“因为及时控制了火情，紧挨着起火厂房的建筑未受到影响，最后厂房也保留了下来。”
除了协助消防员深入火场探测危险点，消防机器人还可提高灭火效率。一台搭载80毫米口径“水炮”的机器人可抵8人以上的灭火效率。同时，水炮的喷射距离以及高度至少是消防员的4倍。还可以同步搭载三维立体摄像头，通过人工算法，自主寻找火源，并自动调整水炮角度，将落水点精准地打到火源上。
目前，国内部分消防灭火侦察机器人的研发正不断向更加智能化的方向推进。可以实现远程操控、协同作战——首台机器人接收整场火情，制定执行计划并下发指令；其他机器人收到指令后，摄像头锁定火焰位置，“水炮”筒缓缓旋转将水柱精准喷至火焰中心。2021年10月14日，江苏淮安一化工企业起火，当地消防部门派出8台消防机器人协同作战，数十米高的水柱化为“子弹雨”横扫烈火，最终将大火成功扑灭。
“若能使用消防机器人代替消防员进入事故现场进行救援，对于避免或减少救援人员伤亡，提高救援效率具有十分重要的意义。”金常伟说。
高空中的“鹰眼”
在航空领域，多信号生命搜救无人机的加入，极大提高了应急救援的工作效率。
这种无人机每秒最大搜索范围可达500平方米，能通过多信号互相补充，快速搜索与定位。“多信号包括传统的可见光，人体热成像，手机、手环等电子装备的无线电电子终端信号。”其研发团队广东纳萨斯通信科技有限公司的负责人蓝本介绍。
他回忆起发生在今年清明节的一次搜救行动。当时，一人在祭祖返回途中迷失在了广东的山区中，因为路途崎岖、林叶茂密，当地政府及群众共500人找到天黑仍未找到，于是求助无人机搜救。当夜12点，无人机升空，不到一小时便锁定了失联者位置。最终，失联者于凌晨3点被救出。
多信号生命搜救无人机还参与过6·19郴州楼房倒塌、土耳其救援、阿拉善新井煤矿救援等实战，完成障碍物穿透、埋压废墟搜索等任务。
除城市救援外，森林灭火无人机也正逐步成为应急救援中不可或缺的力量。
成立于2008年的北京航景创新科技有限公司，实现了国内大载荷无人直升机携灭火弹森林灭火的应用首创。该公司负责人吴双介绍，无人机单次可挂载6枚50千克的灭火弹，典型续航时间约5-8小时。
房山区应急管理局火灾防治管理科科长李倩君告诉新京报记者，房山在全市率先进行无人机森林灭火试点应用，目前，该款无人直升机森林防灭火系统已被房山区相关部门投入使用。
此前，森林火灾预防主要以人力巡查为主。房山区14万公顷的森林被分为1400个网格，每个网格都有负责的管护员，全区共有6000余名生态林管护员，此外还有覆盖全区的视频监控系统，如此多方位巡查，发现问题可以及时处置。
随着无人机的加入，房山区森林火灾巡查巡护的效率进一步提高，从发现火情到灭火力量抵达的时间由原来的2-3小时缩短到15-20分钟。李倩君说，“由于无人机的图像都是实时的，哪里出现问题会第一时间反馈到地面指挥系统。地面指挥系统反馈到应急管理局后，我们会派出灭火中队或生态林管护员第一时间到达现场进行处置，实现森林火灾‘打早，打小，打了’的目标。”
对于研发这些消防救援设备的人来说，虽然没有站在救援一线，但看到设备派上了用场，“成就感爆棚。”蓝本记得，找到迷路者那天夜里，所有工作人员都在欢呼，“它能救人，能帮到消防救援人员，甚至可以减少他们的牺牲，我觉得我的工作十分有价值。”
