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洪澇災害來襲科技撐起“保護傘”

來源:華體育會app下載官網    發布時間:2024-06-27 23:46:01

  受季風、臺風等因素影響,每年的7月下旬和8月上旬,民間俗稱“七下八上”,是我國東部地區降水最為集中的時期,也是我國抗洪防汛的關鍵時間。今年進入7月下旬后,受臺風影響,我國東部地區普遍遭遇強降水天氣。

  城市作為建筑物密集、人員高度集中的區域,在遭遇強降雨時往往存在內澇風險。為了盡可能降低城市內澇帶來的不利影響,最大限度保障人民生命和財產安全,近年來各類科學技術手段被大范圍的應用于城市防澇及災害救援,為我們撐起了一把防澇減災的“保護傘”。

  排水系統是一座城市應對內澇災害的重要武器,排水系統的運行能力,必然的聯系城市可承受多少降水量。其中,排水管道是排水系統中十分關鍵的組成部分。排水管道如果出現故障或者破損,就會造成排水量不足或者排水堵塞等一系列問題,進一步加重城市內澇、環境污染等。

  然而,由于城市排水管道往往深埋地下,檢測維護頻率較低,管道難免存在堵塞、老化、漏水等問題。一旦遭遇極端強降雨天氣,平時微不足道的小問題都有可能被放大,加劇內澇災害,嚴重影響城市環境和居民生活。雨污管道檢測機器人便是解決這一問題的好幫手。

  雨污管道檢測機器人是一種能夠行走在管道內部,對其進行實時監測、檢測管道狀況的智能機器人。雨污管道檢測機器人主要由機身、攝像頭、傳感器、電池、控制管理系統等部分所組成。該機器人搭載高清攝像頭、激光雷達、多功能探頭等傳感器,攝像頭可以對管道內部情況做高清晰度、高穩定性的實時圖像拍攝。其他傳感器則用于測量管道內部的溫度、濕度等,加強完善管道內部的數據采集,甚至人類肉眼無法看到的細小裂痕也可以被清楚記錄。之后,機器人會將采集到的數據回傳,使地面檢修人員全面掌握管道內部的情況。經過控制系統,操作人員還可以對雨污管道檢測機器人的動態參數進行實時監測和調整,保證機器人的準確定位和穩定運行。同時,雨污管道檢測機器人機身由高強度材料制造成,能適應城市地下排水管道內部的復雜環境。

  不僅可以檢測,如今最先進的雨污管道檢測機器人甚至還能夠對管道進行主動維修。以往,在發現管道故障后,雨污管道檢測機器人只能上報給地面人員,后續再由路政工作人員將路面“開膛破肚”,對地下管道做維修。每一次路面翻修都會給城市居民的正常出行帶來不便。

  如今,雨污管道檢測機器人通過搭載的光固化修復系統,將一種名為“玻璃纖維樹脂軟管”的膠質材料纏繞在修復氣囊上,再將其牽引至破損區域后進行高壓充氣。隨后,這樣一種材料會像氣球一樣膨脹,緊緊貼附在管壁上,并在紫光燈的“炙烤”下變硬,如此便可完成管道破損處的修復,該種膠質材料的常規使用的壽命最長可達50年。利用這種方法無需對路面“開膛破肚”就能進行管道維修,明顯提升了城市居民的日常出行體驗,同時大幅度的降低了人力、物力消耗。

  被網友親切地稱為“龍吸水”的大型移動搶險車,近年來在城市內澇救援中受到廣泛關注,在近期北京、河北等地發生的內澇災害救援中也扮演了重要角色。

  “龍吸水”通常指垂直式供排水搶險車,是城市內澇排水的重要裝備之一。其外觀最顯著的特點,是有一根可以高高豎起的排水管。憑借這根粗壯的排水管,它可以吸取特定內澇區域的積水,并將其揚灑至較遠區域,為特定區域排澇發揮及其重要的作用?!褒埼钡膿P程最高能夠達到22米,相當于將水噴至7層居民樓的高度。其單個水泵的額定流量通常在每小時3000立方米至5000立方米,僅用50分鐘就可以抽干一個國家標準游泳池的水。

  首先,其應急處置速度快。以往固定的大型排澇設備僅搭設便要耗時1小時,如遇水位變化,設備還需進行拆、移、裝,更加費時費力,極度影響排澇效率。而“龍吸水”工作時不有必要進行額外的設備搭設,也無需額外的動力源,其可以直接利用汽車自身的發動機作為動力,驅動液壓水泵進行抽水作業,最快10分鐘便可投入現場作業,實際做到“來之能戰”。

  其次,相比傳統大型排澇設備需配備4至5人進行搭設和運行作業,“龍吸水”通常只需配備2人便可正常開展作業。在災情嚴重、人手緊張時,節約出的人力便可以投入到更加緊急的搶險工作中。

  除此之外,相比傳統的大型排水設施,“龍吸水”靈活性更好,其長長的吸水臂能借助特定工作平臺實現平移、翻轉、滑移、伸縮、旋轉等動作,將作業區域最大化,很適合在地鐵、下穿式立交橋、深基坑等地下、半地下空間和低洼地區作業,能以最快速度降低積水給城市居民生活帶來的影響。

  除了昵稱霸氣、外觀吸睛的“龍吸水”外,近年來,一種新型的子母式排水搶險車也常出現在城市內澇搶險救災的現場。子母式排水搶險車通常由兩部分所組成,母車為廂式車輛,其車廂內部裝備有“子車”。

  當內澇災害發生時,母車??吭诳拷鼉葷硡^域的安全位置,隨后釋放“子車”下水進行作業。工作人能遠程遙控“子車”,其最遠可以在距離“母車”近百米的位置開展遠程作業。由于身形小巧,“子車”能輕松實現全地形移動,能夠深入到人員和大型車輛無法到達的受災區域,例如城市中常見的地下室、地下車庫、地下商場等,實現安全、高效排澇救災。

  當發生嚴重洪澇災害時,除了需要對積水險情進行及時處置,更重要的是救助遇險人員。在救助保障設備領域,無人化成為近年來重要的發展的新趨勢,從大型的無人救生艇到小型水上救生機器人,各類智能無人設備能在關鍵時刻挽救落水者生命。

  無人救生艇一般會用電能作為驅動能源,可以通過遙控操作實現無人駕駛,具有智能操作、高效救援、行駛穩定的特點,可以替代救援人員營救落水者。

  無人救生艇在多處細節的設計上都為落水者獲救增加了可能性。其艇身兩側配備帶狀軟把手和救生繩,方便落水者抓握,能夠支持2人登艇、4人攀附,最大救援能力達到6人。全艇重量僅為55公斤,小型車輛也可輕松將其攜帶,保證了機動靈活性。同時,其獨特的噴泵結構動力強勁,能夠在流速高達7米/秒的急流中穩定行進,空載航速達到每小時25公里,可以在極短的時間內到達落水者位置。其配備的大容量高性能鋰電池,航時超過1小時,能夠完全滿足救援行動中長時間續航的需求。

  無人救生艇的遙控距離達到1000米以上,操作人員不但可以利用遙控裝置控制救援艇行動,還能夠實時掌握救援艇的GPS定位、行駛方向、行駛路線、電池的電量等信息,合理規劃救援行動。無人救生艇上裝備的攝像頭在救援過程中能夠直接進行遠程視頻監控、錄像、拍照;其配備的雙向對講機還能夠支持救援隊員與被困人員進行語音對講,使救援人員遠程掌握現場情況。

  除了無人救生艇,小型水面救生機器人近年來也在多地嶄露頭角。2022年8月,山東省威海市公安局海岸警察支隊沙窩派出所接到報警求助,一名男孩在海中游泳時遭遇離岸流,即將被帶入深水區。緊急關頭,民警迅速出動“海豚1號”水面救生機器人,僅用時8分鐘,便將男孩成功營救上岸。

  參與營救的工作人員介紹,“海豚1號”水面救生機器人外形扁平,形狀酷似火箭頭部。其操作十分便捷,當遇到人員落水時,施救者單人即可將該機器人拋扔至水中,遙控其迅速到達落水者身邊。落水者抓牢后,機器人啟動,便可迅速將其帶回至岸邊,在施救的同時保障救援人員自身安全。該機器人不僅僅可以承擔多種復雜水域下的救援任務,還具備防沙、防纏繞、防碰撞和自扶正功能,即便被風浪或其他外力掀翻,也能快速回正。

  在抗洪救災中,無人機憑借強大的空中優勢屢屢在危急時刻扮演關鍵角色。在此次北京、河北等地的洪澇災害救援中,各類型無人機便紛紛上陣,在通信保障、物資投送、現場測繪等領域發揮及其重要的作用,為保障受災群眾生活、提升救災效率作出了重要貢獻。

  受此次洪水影響,北京市房山區、門頭溝區等地多個鄉鎮通信信號中斷。中國移動、中國聯通、中國電信等運營商紛紛出動無人機,搭建應急通信系統,融合衛星鏈路,實現4G網絡接入,為當地居民提供應急通話和短信服務,保障受災地區和外界通信的暢通,通信系統最多能支持上千名用戶同時在線,滿足了應急指揮所需,為通信全面恢復爭取了時間。

  除了用于通信保障的小型無人機,大載重無人直升機還可以為受災地區投送包括食物、飲用水、救生衣等在內的應急物資。

  相關工作人員介紹,在此次受災較為嚴重的北京房山區十渡鎮,為保障受災群眾生活,在當地政府調度下,某公司出動了大載重無人直升機,掛載了約35斤物資從臨時搭建起降點起飛,在全程暴雨和大霧天氣中翻越7座山,飛行高度達700米,成功到達投送目的地上空,并通過索降的方式將物資精準投放至目標地點。

  例如,翼龍—2H應急救災型無人機能夠對受災地區水位、房屋破損情況等進行偵察,回傳現場高清圖像、視頻數據,為應急管理部門提供高效指揮和精準調度的決定依據。翼龍—2H應急救災型無人機具備遠航程、長航時、大載重、環境適應能力強等特點,可以在8至10級風中常態化飛行并執行任務,能夠在旋翼無人機無法作業時起到重要的補充作用。

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