作者:张双虎 来源:中国科学报 发布时间:2020/4/14 18:23:21
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森林灭火 无人机请战

 

近日,经过600余名指战员9个昼夜鏖战,四川省凉山彝族自治州木里县项脚乡火场得到封控。让人痛心的是,3月30日,在凉山经久乡森林火灾扑救现场,19名勇士不幸遇难。而就在一年前,凉山木里森林火灾还造成31名救火人员牺牲。

在AI、5G、大数据等技术各领域大显身手的今天,无人机技术的发展能在森林灭火中发挥什么作用,无人机的使用能否在一定程度上减少人员伤亡和财产损失?

让无人机飞

“10年前谈集群无人机灭火是天方夜谭,5年前无人机消防也只是拍拍照看看现场。今天,技术上实现空中立体消防并非梦想。”上海高舰智能科技有限公司董事长陈律对《中国科学报》说,目前业界对无人机森林灭火心存疑虑甚至否定,主要理由是森林大火在多变气候和烈焰滚滚等恶劣环境下,无人机去森林火场上空飞行是飞蛾扑火。

实际上,陈律认为,随着大数据、AI、5G等技术越来越成熟,应用越来越广泛,今天的情况和几年前已经不可同日而语了。

“用无人机防火和灭火是科技发展的趋势和必然!” 西北工业大学航空学院副教授李占科对《中国科学报》说,“传统的思维和消防灭火模式必须顺应科技的发展。”

去年11月底,李占科团队参加了由昆船公司组织开展的无人机森林灭火测试。该团队自主研发的灭火救援无人机以5架进行编队,采用集群空投灭火弹的方式,成功扑灭了实验火场的大火,得到现场专业人士的肯定。

早在2018年6月发生的大兴安岭森林火灾中,国内首套无人机森林防火智能监控系统就执行了监测任务,这也是无人机森林防火系统首次在灭火实战中亮相。该智能监控系统包括车载测控站、森林防火专用载荷、视距链路、卫星通信链路等,通过卫通链路将视频、火场态势图实时传回后方指挥中心,为制定扑救方案提供依据。

中国低空安全研究中心主任、中国无人机产业创新联盟副理事长孙永生认为,针对森林消防中的“看不清、听不到、盲区多、危险性强”等痛点,应该让无人机发挥作用。

中国消防救援学院赵国刚在肯定无人机的机动性能好、使用方便、环境生存能力强等优点的基础上,也提出“目前应增强无人机应用的可靠性、针对防火灭火任务的实际需要,强化无人机操作的实战化演练”的建议。

“凡事都有个过程,必须在实际应用中才能真正发现问题,有问题再改进,再实践,直到完善。”李占科说。

打早打小是优势

“绝大多数人的观点,是基于森林大火已经酿成灾难的前提下得出的结论。他们忽略了两个关键问题,一是初早期灭火的最佳时机;二是森林气候多变的自然规律。”陈律说,火灾的发生发展及环境气候变化有一定的规律,比如造成30人牺牲的四川凉山火灾中,专家事后分析指出,森林气候在下午5点以后,山风谷风在日落前后会受到光照、海拔带来的温差变化影响,突然风力大增,风向骤变,火势随之疯狂蔓延。

“山区傍晚容易起风,但中午的天气条件可以使用无人机。无人机就是要抓住战机,把面积不大的‘星星之火’扑灭。”陈律说,“要解决森林火灾快速扑灭难题,不从时间上找答案,一切努力都是徒劳。而快速出击、打早打小,除了应用集群无人机,其他手段都无法实现。”

在这点上,李占科也有同样的判断。“早发现,早扑灭,将火情消灭在萌芽和初始状态,这是无人机消防的最大优势,也只有无人机可以做到。”李占科说。

换人减人是趋势

谈到无人机在森林防火灭火中遇到的困难,李占科认为无人机用于森林防火灭火的技术条件已初步具备,但我国在应急救险方面的投入还远远不够,“如果现在不在装备上投入和采购,发生森林火灾时哪有无人机去灭火。”另外,培养一批能熟练使用新装备、灵活采取集群无人机技战术的人才,也是当务之急。

4月9日,国家森林草原防灭火指挥部办公室常务副主任、应急管理部火灾防治管理司司长彭小国介绍说,从近期扑救四川、云南森林火灾的情况看,气象复杂、地形险峻、容易复燃和难以展开在立体扑救是难点所在。此外,从扑救能力看,包括装备手段也存在着一些短板和制约。

应急管理部森林消防局副局长闫鹏在谈到灭火装备配备和如何改进提升时说,下一步,将走好机械化、信息化、复合式发展之路,持续加大机械化装备、信息通信装备、化学灭火装备建设的比重,特别是针对高山林区的山高坡陡、悬崖峭壁,火势发展迅猛、力量投送难、接近火场难、扑打清理难和扑救时间窗口较短的特点,优先发展森林航空消防力量。

陈律团队目前正在测试一项集群无人机灭火技术平台,预计今年八九月份会通过验收推出。该平台可根据森林火灾大小,实现攻防快速切换。如果错失“打早打小”的最佳时机,该技术平台还可以灵活改变战术,用无人机带着灭火弹、灭火剂打隔离。

“相比于人海战术效率低、风险大,甚至造成人员伤亡,无人机可以多次反复装载灭火弹、灭火剂,迅速打出几十米宽的隔离带,甚至根据实际需要,需要多宽就打多宽,其效率远非人工砍伐可比。”陈律建议,在高危场景用自动化、智能化立体消防装备换人、减人,让新一代消防战士成为操控智能机器人的高手。

 
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