科技日报记者华玲

清明前后,森林防火形势严峻。四川凉山西昌森林大火虽然最终被扑灭,但却有19人遇难,刺痛了人们的神经。未来,人工智能、大数据等高科技能否实现火灾救援无人员伤亡,将自然资源和社会经济损失降到最低?带着疑问,记者采访了业内相关专家、学者和创新企业。

高度空探索:绘制火灾场景三维态势图

森林火灾的扑救一直是世界上的一个难题。

“因为森林火灾往往发生在气候干燥、高温的季节,而且一些树木富含油脂,在森林下面堆积了大量可燃物,再加上风的作用,火灾往往非常强烈,蔓延迅速,覆盖了许多地区。而且很多森林火灾发生在山区,地形崎岖,交通不便,大大增加了灭火的风险。”中国低空安全研究中心主任、中国无人机产业创新联盟副主席孙永胜博士在接受《科技日报》采访时表示。

[科学技术]森林灭火,且看AI利器亮剑

“对于森林灭火中的‘看不见、听不见、摸不着、盲点、危险性强’等痛点,无人机就像是‘侦察兵’,可以飞到消防员无法到达的地方,进行无死角的全面侦察。一旦发现着火点,将迅速报告准确的坐标,协助决策者指挥调度,迅速实施准确的救援计划。”孙永胜说。

清明节前夕,北京延庆区举行了专项森林防火演习。参与无人机应急救援的创新企业蓝天飞行经理杨诺表示:“在实际操作中,率先用无人机飞到现场进行航拍。观察,可以配备多种摄像镜头,实时直播灾害现场,观察灾害现场情况,绘制火灾现场3d态势图。”

天降奇袭:无人机蜂群快速灭火

灾难发生后立即救援可以最大限度地减少造成的损失。目前,许多团队正在研究如何将人工智能与救援相结合,帮助更多的人。那么,在森林火灾救援中,人工智能的应用体现在哪里呢?

206师师长沈燕表示,森林火灾扑救的难点在于无法掌握森林火灾的情况,无法将大型消防设备运送到一线,个别设备缺乏信息化,无法有效感知火灾的快速变化,导致森林火灾扑救效率低下,容易造成人员伤亡。要解决这个问题,首先要结合多种科技手段,从森林防火的顶层建立系统的解决方案,才能从根本上解决问题。

对于森林灭火,由于载荷和处理能力的限制,单个无人机很难有效灭火。为了消除隐患,尽量在初期遏制火势,建议采用无人机蜂群战术,如天上奇兵,多机多级联合作战,以达到最佳灭火效果。航天科技仿真技术有限公司无人机灭火系统设计师杨星光说。

杨兴光说,无人机对森林消防的基本要求是早发现、快反应、准决策、实效。火灾的原因往往是多种多样的,不同的火灾需要有针对性的灭火方案和设备。灭火弹可以装载各种类型的灭火剂,可以根据现场使用策略及时更换。此外,将智能算法注入无人机,形成分层布局,相互配合,进一步提高灭火效率。

地面救援:智能消防机器人

在突发紧急火灾的情况下,人工灭火和地面搜救的效率远远不够。为了高效、更准确的救援,研究人员投资开发了智能消防机器人,并利用基于人工智能的机器人辅助消防员救援,这将大大增加安全系数,给救援工作带来更多便利。

智能消防机器人在什么情况下可以代替人工灭火?“面对高温、有毒、缺氧、爆炸、烟雾等各种危险复杂的环境,它能在超出人力的地方充分发挥作用,有助于减少消防员的伤亡,增强消防能力。”哈工大机器人集团合肥研究院无人设备研究所副所长关咏荷说。

Hrg防爆消防机器人

据关咏荷介绍,机器人拖曳能力强,速度快,可以代替人工水带前进;机器人本身会携带各种仪器记录和反馈前方灾情,为后方指挥提供决策依据,为后期事故分析提供依据;为救援提供协助,如高穿透性照明、通讯中继、救援运输、拆除、通风等。"

业内专家认为,消防救援设备的智能化是未来的发展趋势。以人工智能消防机器人为例,主要经验是:以被动遥控消防救援装备为基础,进一步提高相关装备的自我感知能力甚至自我执行能力。最初具有类人思维,能独立判断并实施相应措施,根据实际情况判断灭火方法的使用;第二,进行自主学习和自我适应,在情况允许的情况下提升自己,也就是“发展阶段”。消防救援机器人可以通过微机的计算准确判断火灾的实际等级,然后制定灭火方案,最后组织局部自动灭火救援;通过使用大数据和云计算相关技术,实现集成化、智能化、云化,形成棋局、画面乃至立体、全面的消防救援。会有和人类高度相似的机器人,拥有智能大脑,可以自己观察判断,然后进行灭火行动。

[科学技术]森林灭火,且看AI利器亮剑

总之,国内研究人员在不断探索创新,将人工智能与消防救援设备有机结合,尽快使消防救援设备智能化。(本文图片由回答者提供)

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