全地形森林火災(zāi)防控?zé)o人設(shè)備

作者闡述：隨著地表溫度逐年升高，森林火災(zāi)日益頻繁，該產(chǎn)品提供24小時不間斷森林巡邏功能，通過太陽能和熱能轉(zhuǎn)換提供超長電池續(xù)航和使用壽命?？罩袩o人機在電量低于閾值時將自動返航或?qū)ふ易罱牡孛鏌o人機?？砍潆?。同時，地面無人機將進(jìn)行地面巡邏，充電完成后，空中無人機繼續(xù)巡邏工作，地面無人機原地待機，利用太陽能板充電。

地面無人機和空中無人機按5：1的比例為單位進(jìn)行滅火工作，由空中無人機擔(dān)任滅火工作并提供空中視野，地面無人機提供地面視野兼為空中無人機補充化學(xué)藥劑和電能，保證長時間續(xù)航。遇到森林火災(zāi)時，火源地點附近的空中無人機可根據(jù)衛(wèi)星熱源追蹤技術(shù)提供的定位，自動前往并投擲滅火化學(xué)藥劑。撲滅初發(fā)火后，無人機將原地待命以防復(fù)燃。若火勢較大，則自動呼叫消防單位前往火源滅火，并提供陸、空的視野支援，保障消防人員安全。

導(dǎo)師點評：隨著溫室效應(yīng)的增強和地表溫度的升高，山火的發(fā)生率也在逐年增長。本設(shè)計關(guān)注廣大衛(wèi)生健康與人身防衛(wèi)工作者在抗擊重大自然災(zāi)害時的生命安全和工作難度。主要針對林區(qū)看護組織和消防工作人員等人群，旨在降低林區(qū)山火發(fā)生率，提高工作效率和生存率。

山火的原因包括天氣干燥引起的自燃，雷電引起的雷擊以及人為疏漏引起的火災(zāi)。目前山火防控產(chǎn)品可分為監(jiān)控類和滅火類兩類。監(jiān)控類產(chǎn)品主要通過森林熱源追蹤技術(shù)和發(fā)現(xiàn)火勢后報告給消防單位來進(jìn)行處理。然而，這種處理方式多為事后干預(yù)，火焰已經(jīng)發(fā)展到一定程度后才開展滅火行動，增加了滅火難度和工作量，也帶來了經(jīng)濟損失和環(huán)境破壞。因此，提前防范和打初發(fā)火才是解決山火問題的關(guān)鍵。

滅火類產(chǎn)品中，無人機滅火具有很好的干預(yù)性和滅火視野，但需要人員進(jìn)行操控，無法第—時間找到火源位置。因而本設(shè)計考慮讓熱源追蹤技術(shù)和無人機技術(shù)互相補足，相輔相成。因此，本設(shè)計的產(chǎn)品應(yīng)對山火初發(fā)火，利用熱源追蹤技術(shù)和自動導(dǎo)航技術(shù)，驅(qū)使飛行無人機自動前往火源地點投擲滅火化學(xué)藥劑。地面無人機使用耐高溫隔熱材料，可以在火場行動自如。同時裝配有熱光伏電池和太陽能板，可以隨時轉(zhuǎn)換和儲存電能，增長工作續(xù)航時間，達(dá)到24小時不間斷作業(yè)，提高針對火災(zāi)的反應(yīng)力和處理速度。地面無人機內(nèi)裝配有足量滅火化學(xué)藥劑，隨時為“彈藥”不足的飛行無人機提供補給。地面無人機為四輪驅(qū)動電機，內(nèi)置水平陀螺儀，可以平穩(wěn)應(yīng)對多種復(fù)雜地形，同時提供物資運送功能。

學(xué)生最終設(shè)計出的這款山火防控全地形概念無人設(shè)備，能夠快速追蹤熱源并自動前往滅火，既能日常防范山火，也能快速處理山火，保障消防人員生命安全，提高森林火險處理效率。