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淺談多旋翼ag真人机 在消防應急系統中的應用

2020-05-01 00:28瀏覽數:16

2019年2月26日,由應急管理部上海消防研究所舉辦的ag真人机 系統消防應用綜合實戰演練在上海市消防總隊奉賢培訓基地舉行,現場匯聚了來自全國各地消防總隊專家、消防裝備領域技術專家、消防研究所科研人員和ag真人机 行業專業人士、ag真人机 行業協會和ag真人机 企業以及專業媒體等380多人參加并觀摩此次演練活動。這次活動也是國內首次舉辦的最大規模的消防ag真人机 實戰演練,對于工業級ag真人机 在消防和應急救援領域的推廣應用具有重要意義。

隨著ag真人机 技術的日趨成熟和航空攝影技術的進一步拓展,我國民用ag真人机 應用領域日益廣泛,包括:攝影測量、應急搶險、消防救災、公共安全、資源勘探、環境監測、自然災害監測與評估、城市規劃與市政管理、林火病蟲害防護與監測等。當前,我國消防部隊面臨著日益復雜的滅火救援和社會救助形勢,對各類地震救援、抗洪搶險、山岳救助及大跨度或高層火災等情況,傳統現場偵查手段的局限性已日益凸顯。如何有效實施消防預警和現場偵測,并迅速、準確處置災情顯得尤為重要。我國ag真人机 應用技術及系統解決方案的成熟運用,使得ag真人机 平臺結合視頻、無線圖傳等監控及傳送設備,通過空中對復雜地形和復雜結構建筑進行火災隱患巡查、現場救援指揮、火情偵測及防控成為消防部隊新的選擇。

結合消防部隊的實戰需求,ag真人机 的運用可以解決以下四方面的問題:

1、災情偵查。當災害發生時,使用ag真人机 進行災情偵查,一是可以無視地形和環境,做到機動靈活開展偵查,特別是一些急難險重的災害現場,偵查小組無法開展偵查的情況下,ag真人机 能夠迅速展開偵查。二是通過ag真人机 偵查能夠有效提升偵查的效率,第一時間查明災害事故的關鍵因素,以便指揮員作出正確決策。三是能夠有效規避人員傷亡,既能避免人進入有毒、易燃易爆等危險環境中,又能全面、細致掌握現場情況。

2、監控追蹤。ag真人机 的作用不僅僅局限在災情偵查。消防部隊所面對的各類災害事故現場往往瞬息萬變,在災害事故的處置過程中,利用ag真人机 進行實時監控追蹤,能夠提供精準的災情變化情況,便于各級指揮部及時掌握動態災害情況,從而作出快速、準確的對策,最大限度地減少災害損失。

3、輔助救援。利用ag真人机 集成或者靈活攜帶關鍵器材裝備,能夠為多種情況下的救援提供幫助:(1)為救援開辟救援途徑。例如水上、山岳救援中,現有的拋投器使用環境和范圍均有很大的局限性,并且精準度差,利用ag真人机 輔助拋繩或是攜帶關鍵器材(如呼吸器、救援繩等),能夠為救援創造新的途徑,開辟救生通道,并且準確、高效率。(2)集成通信設備,利用ag真人机 擔當通信中繼。例如在地震、山岳等有通信阻斷的環境下,利用ag真人机 集成轉信模塊,充當臨時轉信臺,從而使得極端環境下建立起無線通信的鏈路。(3)利用ag真人机 進行應急測繪。利用ag真人机 集成航拍測繪模塊,將災害事故現場的情況全部收錄并傳至現場指揮部,對災害現場的地形等進行應急測繪,為救援的開展提供有力支撐。

4、輔助監督。利用航拍對高層及超高層建筑實現全面實時的監測、及時發現火情隱患、消防現場火情實時控制、建筑消防檢查或現場火情圖像存儲、可將空中監控視頻實時接入其他安防或消防監控系統等。

一、設計思路

以某地消防支隊建設為例,為了較好的利用ag真人机 的優勢,提高消防工作效率,設計思路如下:

1、在某消防支隊管轄范圍內出現火情的地區,應急指揮車趕赴現場附近,ag真人机 起飛偵查火情,圖像實時傳輸至操控手監視器、指揮車及指揮中心;

2、為方便控制操作ag真人机 及遠距離接收實時航拍畫面,在轄區內制高點架設無線遙控天線及圖傳接收天線,大大提高ag真人机 的操控距離及無線圖傳距離;

3、ag真人机 拍攝的畫面無線傳輸至轄區內制高點,然后通過光纜等專網傳輸至指揮中心。

二、系統組成

1、ag真人机 :包括ag真人机 機體、攝像云臺組件、無線圖傳發射套件、手動控制設備、地面站等。

2、應急通信車:無線圖傳接收終端。

三、技術優勢

由于采用了技術先進的飛控平臺及前后臺視頻監控傳輸系統,配合完善的飛行及地勤保障系統,ag真人机 可對地面實施完備的長時間空中監控,從而實現較低的綜合成本對傳統手段無法涉足的區域進行實時監控和輔助救援,其智能化和先進性突出體現在巡查路徑規劃、智能分析、定點持續監控、火情報警等,并且在制定應急預案、建立快速響應機制、現場火情存檔與取證等方面充分發揮技術防范手段的重要作用。

其技術優勢有:

1、機動靈活。小型ag真人机 重量輕,依托飛行控件就可以對其進行操控,只需要1~2人就可以完成此類操作任務。在道路不暢,交通中斷的情況下,徒步就可以攜帶至災害事故現場,且起飛條件很簡單,對地形無要求,加上ag真人机 攜帶方便,所以具有很強的靈活性。此外,ag真人机 的飛行速度易于控制,轉彎半徑小,機動性好,可以靈活機動控制飛行方向,機載攝像頭也可以跟蹤拍攝對象;ag真人机 還能快速到達指定地點,反應能力快捷,對環境和氣候條件也有很強適應能力,在2014年西藏塔爾欽“神山”保障測試中,ag真人机 在6級風力下完成飛行任務,受陰雨天氣等條件限制比大型載人飛機要小的多;其起飛條件只需要幾平米空地,周圍無突出障礙物即可,在低空作業時,受氣候條件限制非常小,獲取影像的速度非常快,可在10公里范圍內穩定可靠發揮偵查作用。

2、視野全面。ag真人机 通過無線技術可以實現超視距控制,從而具有很全面的視野,依據現場需求,可以從不同角度、不同的距離在不同的光線條件下進行作業。既可以實現在高空對目標進行全局性拍攝,也可以調整距離和角度,按需抓拍對現場決策有重要幫助的關鍵因素。通過遠程控制ag真人机 和攝像頭,可以根據實際需求實時采集并傳輸圖像,尤其是在低空飛行時,ag真人机 跟蹤拍攝能力極強,使用機載攝像頭獲取的圖像分辨率很高,如果配備熱視等夜視功能攝像,其收錄的視頻將更加全面。這樣的方式為實現災害事故現場實時空中監控提供了有力保證,能有效提升消防部隊搶險救援的偵查能力。

3、操作簡單。從技術層面上看,ag真人机 的遠程視頻傳輸與控制系統通過網絡和接口接入地面站,通過光纖接入指揮中心,因此,只需通過遙控攝像機及其輔助設備(鏡頭、云臺等),就能直接觀看ag真人机 的攝像頭實時視頻。通常,用戶只需通過遙控器來實現ag真人机 的所有動作,通過遠程視頻傳輸與控制系統對現場情況一目了然,以實現遠程、方便的全方位監控;當客戶端(包括PC和手機)在接入公網后,用戶可以通過PC、平板電腦或者是手機等多種形式的載體實現對ag真人机 的控制。從應用層面上看,ag真人机 的實際操作也并不復雜,只要掌握好飛行、音視頻控制和其他兼容模塊的操作,便能發揮效能。

4、安全可靠。無論面對暴雨、高溫、臺風、泥石流等惡劣的天氣環境;或者易燃易爆、塌陷、有毒等嚴重事故災害現場;抑或山岳、峽谷、溝壑等極端地理環境,ag真人机 技術能有效規避傳統滅火救援行動中存在的短板,可確保消防官兵的自身安全。并能通過對現場情況的跟拍、追蹤,為事故處置的指揮決策提供安全可靠的依據,能夠最大限度地控制災情發展,減少災情的損失,減少人員傷亡。

5、實時圖傳。ag真人机 在對災害現場拍攝的同時,利用COFDM無線圖傳技術,實時傳輸高清圖像至地面接收終端,傳輸視頻高達1080p畫質。由于COFDM技術具備廣播式傳輸的特點,ag真人机 視頻可同時被指揮車、指揮中心、操控手微型便攜終端等多終端接收。

四、設計方案

1、設計概述

主要實現功能如下:

(1)災害現場空中拍攝及錄像;

(2)現場圖像實時傳輸至地面應急指揮車。

功能實現框圖如下所示:

如上圖所示,執行任務時,應急車抵達事件現場附近,ag真人机 起飛抵達現場,航拍畫面通過無線圖傳傳輸至應急車及制高點基站,基站接收圖像接入光纜等有線網絡鏈路向上傳輸至上級指揮中心。

制高點基站安裝有圖傳接收天線的同時,安裝有無線遙控天線,用以在指揮中心對ag真人机 的遠距離手動操控。

2、系統框圖

3、系統特點

(1)制高點基站安裝無線圖傳接收天線及無線遙控天線,提高無線圖傳接收范圍及遙控范圍;

(2)ag真人机 可懸停拍攝,續航可達40分鐘以上;

(3)ag真人机 高清無線圖傳,廣播式傳輸,包括操控手持接收端、基站接收端、應急車接收端等多終端同步接收;

(4)ag真人机 攝像云臺,選用高清攝像機;

(5)防雨云臺及機體設計,可全天候飛行。

五、市面上的消防ag真人机 方案

1、深圳艾特的智能消防解決方案

2、華科爾的FE15消防滅火ag真人机

華科爾在行業應用ag真人机 領域再度發力,推出首款察打一體ag真人机 ——FE15消防滅火ag真人机 ,載重量大(最大可負載15公斤)、抗風能力強、拋撒精度高,最大負載飛行時間可達30分鐘,能夠在復雜火情環境下遠程發射滅火彈。FE15消防滅火ag真人机 能夠同時攜帶30倍光學變焦相機和夜視瞄準鏡,白天黑夜均能工作。在火情發生時,FE15能夠迅速到達指定樓層高度,勘察火情并投放滅火劑,為消防救援提供強有力的高空支持。根據華科爾的介紹稱,FE15是高層建筑專用消防滅火ag真人机 ,采用折疊機身設計,超強負載與抗震顫設計,能快速抵達高層火場,利用高倍攝像機觀察火勢,并發射滅火彈的ag真人机 。FE15消防滅火ag真人机 采用紅外TOF技術,通過高精度傳感器打造的智能避障系統,能夠識別前面方向5m以外的障礙物并進行剎車減速,防止因誤操作帶來的風險,保障飛行安全。


3、重慶國飛通用航空設備制造有限公司高層火災快速撲救消防ag真人机

4、江蘇鴻鵠消防ag真人机 精準應急救援方案

5、北京深遠世寧的系留式消防ag真人机 平臺

由上海消防研究所聯合北京深遠世寧科技有限公司研制的RXR-XLZ-1型大載重,多功能,長航時,高可靠性系留式消防ag真人机 平臺在地震搜救,高層建筑救援,水域救援和山岳救助四個演練環節全程滯留在空中,承擔了災害救援場景中的應急通信中繼基站的功能,為現場觀摩的專家和嘉賓留下了極為深刻的印象。據了解,該款消防系留ag真人机 針對消防應用場景的復雜性和危險性在系留ag真人机 基礎平臺上進行了多項技術創新和改進。例如20公斤的大載重能力確保系留飛行平臺可以同時裝載多項消防任務載荷,同時開展各種消防任務。系留ag真人机 的全自動收放線系統,保證消防系留ag真人机 在最短時間完成升空部署工作。為了抗通信干擾,系留消防ag真人机 平臺創新性地采用光纖通信傳輸模式,完全替代了傳統ag真人机 使用的圖傳和數傳設備,確保系留ag真人机 在任何復雜電磁環境下都可以正常工作。另外針對消防救援人員便捷性使用要求,消防系留ag真人机 平臺采用一鍵式操作方式,完全脫離傳統遙控器控制,極大簡化了消防系留ag真人机 使用的難度。

當地震,泥石流等自然災害發生時,災區通訊基礎設施遭到嚴重破壞,需要第一時間恢復災區的通訊能力。采用消防式系留ag真人机 搭載應急通訊中繼站設備,在災害現場快速建立移動式空中通信基站,迅速恢復災區應急救援人員和災區群眾與外界的通信,為災害現場救援提供安全可靠的通信保障能力。系留式消防ag真人机 平臺不僅可以攜帶中繼應急通訊基站,而且還可以同時攜帶雙光光學吊艙,氣體探測設備,高空照明設備,空中喊話設備等多種消防任務載荷,在大型災害事故的救援現場(如石化裝置、油罐區、高層建筑、大型倉庫)和重大活動的保衛現場,執行高清視頻采集、火災蔓延態勢全天候監控、氣體擴散趨勢和蔓延范圍檢測、高空照明、高空喊話等多種消防作業,為消防及災害救援現場的應急指揮決策提供實時的豐富可靠的數據支持。


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