抢险救援装备的现状和发展趋势
2018-11-26李红阳
李红阳
一、我国自然灾害与事故灾害的现状
中国是世界上遭受各种自然灾害损失最为明显的国家之一。灾害类别多,分布区域广,出现频率高,往往给人民群众的生命财产造成重大损失。洪水、地震、飓风、干旱、冰雹、沙尘暴和泥石流等灾害在我国都经常发生。在中国至少65%的城市中有多于70%的人口都长年处于灾害频发的地区。进入21世纪以来,中国各类自然灾害和人为灾害不断增加。公安事件的多样性和不可预测性一直在逐年上升。其破坏力和威胁性已达到恐怖的程度,给社会经济的发展和人民的工作生活带来了重大损失。
据国家有关部门统计,截止到2007年底,各类灾害给国家造成的经济损失一度曾达到4382亿元,2008年南方多地的暴雪灾害和5.12汶川大地震给国民生产总值造成的损失多达12684亿元。而近几年随着全球气候变暖,温度升高,世界城市化发展进程提速,中国所面临的资源环境挑战愈发严峻,减灾工作正面临巨大挑战。
灾害救援有其自身特点,会自然而然地随着经济发展、社会进步和科技提升而呈现出一些带有方向性、倾向性、规律性的动向和趋势。
二、抢险救援装备发展的趋势
从总体方向上看,救援设备将向精确化,微型化和多功能化的趋势发展,并进一步朝着供给侧结构性改革方向迈进。但由于我国经济基础和技术发展的局部滞后,导致其救援设备很难在几年时间内赶超英美等发达国家。但从目前发展的势头来看,中国装备技术提高的方向是增加装备数量,丰富装备种类,提高装备的耐久性。各种设备结合在一起使用也将决定着救援装备的系统化。
1、工程机械
(1)系统化
在投入救灾的工程机械上安装在智能互联系统以及GPS装置等,其位置和状态就可以实时得悉,这会有利于指挥部调遣机械,最大限度地配置控制区域的各类设备,发挥最大功用,灵活使用资源。
(2)智能化
在救灾项目中,由于环境污染,障碍等原因,部分地区无法使用。在这种情况下,需要遥控技术。今后抢险救援设备的发展趋势也是让遥控技术能够尽快地成熟起来,投入运用,且进一步增加它的功能,比如在AI芯片的加持下作出一些更复杂的智能动作。
(3)小型化
到达救灾现场后往往需要诸多设备来工作,所以工具的小型化和轻便化是大势所趋。在保持体积微小的同时还能具有同样的功能,就能为救援提供绝佳的辅助。
(4)多样化
灾区的路况往往十分恶劣,普通机械设备难以通行,更难以携带大量装备,所以就需要救援设备功能的多样化,从我国近几年制造业的发展来看,这一方面已有了长足的进步。
2、工具类装备
(1)集成化
不同的救援工具通常具有不同的作业用途。而综合性的工具就能在这一方面弥补不足。救援任务需要各种工具器材在一定程度上进行功能和结构上的集成,通过集成化方面的研发创新,可以综合各种工具的长处,集中各个器材的优点,从而改变原有救援工具功能单一,用途受限的局面,最大限度地保证了装备的能力。
(2)模块化
救援工具器材承担着多样性任务,使得工具器材的种类繁杂、数量庞大,这给使用和维护带来不便。然而不同类型的工具器材可能会应用着相当类型的技术或组件,依据技术类别和任务需求分级分类建立标准化模块,可以精简工具的结构,提高装备的多样性,以保证综合性能。
(3)通信装备
卫星通信:a卫星通信向卫星移动通信方向演进;b卫星通信与互联网技术相结合;c卫星通信宽带化;d卫星光通信。
短波通信
集群通信:a安全性更高;b抗毁性更高;c环境适应性更好;d功能更齐全。
(4)搜索定位装备
卫星全球定位导航系统(GPS)
GPS卫星发展了数十年技术已经比较成熟,应用也是比较广泛,抗干扰能力和自主运行能力都在得到不断地提高。其未来的发展方向是向差分导航进军并结合惯性导航(INS)技术以进一步提高精准度。
地理信息系统(GIS)
目前,GIS总体上呈现网络化、开放性、虚拟现实、集成化、空间多维性、数据标准化、系统智能化等发展趋势。GIS未来将会与GPS和遥感相结合,形成实时,动态的地理信息网络。
生命探测仪
目前的生命探测仪手段和功能都很普通。简单说来,生命探测器应该向微型化和组合化的方向迈进。它将会使用主动式照明,热感应探测,音频搜索和无线通讯等技术来检测生物体的各项体征。形成复合式探测仪。
三、新技术新材料在救援装备上的运用
1无人机在抢险救援中的运用
无人机是用无线电遥控或程序控制的无人驾驶飞行器,由飞机平台、飞控系
该系统装配有无线电遥控系统,可以实现侦察警戒,数据流传输,物品输送和临场干预等功能,也称为无人机系统。它集航空,信息,控制,测控,传感,激光,新材料,新能源等多学科技术于一体,被称为“空中机器人”。
與普通飞机和人造卫星相比,无人机具有体积小,成本低,灵活性强,易于使用的优点。它们适应环境能力极强,可以在几千米到几米的空域飞行。无需机场和驾驶员,尤其适合于救灾以及各类紧急情况。
在汶川地震和舟曲泥石流等突发性灾害救援中,无人机都发挥出了显著的作用。
2、信息化智能化与抢险救援装备的结合与运用
信息技术在救援装备上的应用,将极大地提高救援装备的战术技术性能。微电子技术在救援装备上的运用,能够使它们之间的协调与反应速度越来越高,不仅可大大改善经济性,而且会使排放和噪音得到改善。
运用智能技术控制救援装备完成水下、高温、危险地段的救援保障任务,对人、装备的安全具有特殊意义;智能悬挂、故障诊断专家系统等技术用于救援装备,对于提高救援装备的可靠性、高效性、行驶速度和越野能力,减轻操作人员的劳动强度等均具有重要意义。