多元化救援技术在地震救援中的应用探讨

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:冉桂吉
[导读] 摘要:近年来,随着科技水平的不断提高,依托人工智能与信息传感等高新技术,陆续研发出多种全新的救援技术手段,有效解决了传统地震救援模式中存在的救援方法单一问题,对地震救援效率的提升有着重要意义,并在多项地震救援行动中发挥出重要作用。
        重庆市涪陵区消防救援支队  重庆市  400000
        摘要:近年来,随着科技水平的不断提高,依托人工智能与信息传感等高新技术,陆续研发出多种全新的救援技术手段,有效解决了传统地震救援模式中存在的救援方法单一问题,对地震救援效率的提升有着重要意义,并在多项地震救援行动中发挥出重要作用。基于此,为加大现代救援技术的应用推广力度,充分发挥技术优势,本文对多元化救援技术在地震救援领域中的应用进行探讨,提出技术应用策略。
        关键词:多元化救援技术;地震救援;应用策略
        一、地震救援中的多元化救援技术
        1、遥感技术
        遥感技术是基于电磁波原理,使用传感仪器对救援目标对象发射与接收电磁波信息来探测环境景物情况的一种探测技术,具备信息处理能力强、周期性获取实时地物景物信息、探测范围大、不受地形地貌条件限制等优势。在地震救援领域中,遥感技术多用于实时采集与动态监测震区情况,生成遥感图像,锁定救援对象的三维空间位置,为地震救援行动计划的制定提供信息支持。
        同时,针对震区复杂环境,救援人员可选择切换遥感系统的电磁谱段,如在晴朗白昼环境中切换可见光遥感谱段,在昼夜环境切换至红外遥感谱段,在探测识别远距物体与救援对象时切换至微波遥感谱段,以满足不同应用场景下的地震救援工作开展需要。
        2、远程医疗技术
        远程医疗是依托通信网络与遥感遥控等技术手段提供异地实时医疗服务的一种技术,突破了时间与空间层面对医疗诊断与治疗工作施加的限制,使得医疗中心的技术设备与人才优势得到充分发挥。例如,在地震救援行动中,连接远程医疗系统与地震救援应急通信网络,医疗人员线上开展远程诊断及会诊工作,了解伤员身体状况,提供应急医疗诊断建议,指导救援人员对伤员进行现场医疗救护,控制伤势。
        此外,近年来,远程医疗技术得到长足发展,在地震救援领域中拓展出诸多全新的应用场景。例如,在生命信号检测场景中,在救援人员与伤员手腕上佩戴医疗手镯,持续对人体的血压、心率等参数进行监测采集,由医疗人员远程监控分析,及时发现伤情恶化趋势并制定相应的诊断治疗方案。
        3、智能机器人技术
        智能机器人是基于神经网络与模糊控制技术开发智能控制系统的一种机械设备,具备信息采集、运算分析、环境感知、远程控制、决策辅助、导航定位等使用功能,在地震救援领域中,多用于替代人工完成复杂地区的人员搜救与环境信息采集工作,如前往高污染区与建筑废墟区域中开展救援搜索工作,避免受复杂环境影响而产生新的人员伤亡,也被用于完成物资传递运输与生命迹象探测等基础性任务,起到节省人力资源与提高救援效率的作用。
        同时,在受外部环境干扰源影响而中断救援指挥中心与智能机器人的通信连接时,智能机器人具备环境全域感知与智能控制的能力,基于程序运行准则,模拟人类思维方式,在无人工干预条件下继续开展地震救援工作,避免因现场信号干扰致使智能机器人运行瘫痪或频发运行故障。
        4、生命探测技术
        生命探测技术是本世纪初研发的一类安全救生技术,综合采取音频探测、红外探测、雷达探测等探测手段,在地震救援领域中,被用于探测震区内受困人员的生命迹象,确定分布位置,为后续救援工作的开展提供指导。例如,使用红外生命探测仪来探测震后出现火灾事故建筑物中是否分布受困人员,使用音频生命探测仪来采集分析探测半径范围内的,放大被困者放出的微弱音频声波与振动波,帮助救援人员初步判断被困者的生命体征是否存在。同时,在震区现场环境过于复杂,红外探测仪与音频探测仪的探测精度受扰时,还可选择使用超宽频雷达生命探测仪,消除环境温度、噪音、地形地貌等因素对探测精度造成的影响。例如,美国DKL公司研制的LifeGuardTM生命探测器具备介电质、DNA、超低频传导等使用功能,可以自动滤除其他动物发出的探测信息,自动锁定探测半径内的受困者心跳介电质方向。


        5、工业内窥镜技术
        在地震救援行动中,工业内窥镜技术被用于替代人工探查人眼无法直视部位的情况,如使用窥镜探查建筑废墟内部情况,将所拍摄图像资料信息在用户界面上显示,辅助制定救援行动计划,避免因不当救援操作而造成被困者二次受伤。例如,由我国中科院沈阳自动化研究所研制的一款废墟搜救可变性机器人中搭载工业内窥镜,窥镜具备伸缩自如与360°全景观察的使用功能,将震区现场与废墟区内部等特殊部位的图像信息实时传回控制台,在四川芦山7.0级强烈地震等救援行动中得到应用,起到重要作用。
        二、多元化救援技术在地震救援中的应用策略
        1、依托5G搭建地震救援应急通信网络
        在早期开展的地震救援行动中,虽然远程医疗、智能机器人等高新救援技术均得到应用普及,然而,受到通信技术限制,所构建地震救援应急通信网络的抗干扰性与传输速度有所不足,偶尔出现传输中断与信息延迟等问题,进而影响到地震救援工作的开展。
        针对这一问题,随着5G通信技术的成熟完善,需要及早构建起以5G通信技术为核心的地震救援应急通信网络,为多元化救援技术的应用提供优质通信服务,以拓展全新的技术应用场景。以远程医疗技术为例,在构建地震救援5G应急通信网络的背景下,该技术提供核磁共振成像、PET扫描、低侵入性治疗、远程机器人手术等服务,在远程机器人手术过程中,无需担心因通信延迟造成患者二次受伤,将通信响应延迟缩短至1毫秒,大幅提高了远程机器人手术的成功率。
        2、加强人员培训与岗位技能训练
        在应用多元化救援技术的行动背景下,虽然救援效率得到显著提高,但与此同时,也对救援人员的专业水平与综合素养提出更为严格的要求。为减小人为因素对救援效率造成的影响,必须加强人员专业培训与岗位技能训练工作力度,将遥感技术、智能机器人技术等高新救援技术的理论基础、机理、技术标准作为主要培训内容,要求救援人员熟练掌握音频生命探测仪、雷达生命探测仪、遥感器、信号接收装置等现代化救援设备器材的结构、操作方法、维护保养要点,确保设备技术的性能优势得到充分发挥,避免出现设备误操作问题。
        3、强化横向联系
        在地震救援行动中,多元化救援技术有着功能互补的特性,多数应用场景之间保持紧密联系,具备开展协同救援行动的技术条件。因此,在多元化救援技术应用期间,为充分发挥技术优势,当务之急在于构建起现代化的地震救援联动机制,实现信息共享,重点强化各项救援技术与落地应用场景之间的横向联系。例如,在地震救援联动体系中分别接入生命探测子系统、遥感监测子系统、工业内窥镜子系统,系统运行期间持续上传实时收集的现场监测信号与生命感知探测信号,对各类信号进行综合分析,准确判断震区现场情况与受困人员的生命状况及具体分布位置,起到提高探测精度、获取多种关键信息的作用,突破了单一技术的应用局限性。
        此外,还可以在设备器材中同时应用多项救援技术,如在智能机器人中配置生命探测仪,机器人既可以完成物资运输、重物搬运、瓦砾挖除等救援任务,同时,还可以持续对探测半径范围内的超低频电场方向位置进行探测锁定,快速发现被困者的具体位置。
        结语:综上所述,为持续提高地震救援工作质量及效率,弥补传统救援模式的缺陷短板,减小人员伤亡。因此,必须提高对多元化救援技术的应用研究力度,正确认识到技术在地震救援领域中的实际应用价值,落实上述技术策略,深层次挖掘技术潜在价值,促使我国地震救援事业健康稳步发展。
        参考文献:
        [1]刘晶晶,宁宝坤,吕瑞瑞,胡杰.震后典型建筑物倒塌分类及救援特点分析[J].震灾防御技术,2017,12(1):220-229.
        [2]徐国龙.地震救援行动中实用技术的应用探讨[J].中国科技纵横,2014,0(19):211-211.
        [3]张光俊.地震灾害建筑坍塌事故处置与救人方案的研究[J].中国应急救援,2009(6):14-16.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: