Орман өртінің алдын алуда дрондар қалай «Ақылды қамқоршыларға» айналады

Соңғы жылдары әлем Австралияның жалындаған пейзаждарынан бастап Жерорта теңізінің отты жағалауларына дейін орман өрттерінің үрейлі өскеніне куә болды. Адам күштері мен табиғи күштердің қарама-қайшылығы күшейе түсуде. Тек Сычуаньның Ляньшань қаласында найзағайдан туындаған өрттер мен қатты желден қайта тұтанған жасырын тұтанған дақтар сияқты қиындықтар өрт сөндіру жұмыстарын өте қиынға соқты. Адамдар патрульдеріне және тікұшақ су тамшыларына негізделген дәстүрлі әдістер өте қажет болып қала бергенімен, олар шектеулі көріну, кешіктірілген жауап беру уақыты және ұшқыштар үшін жоғары тәуекелдер сияқты шектеулерден зардап шегеді.

Мұнда біз мамандандырылған көріну сенсорларымен және жел жылдамдығының 3D бағыты сенсорларымен жабдықталған дрондар орман өртінің алдын алуда ойын өзгертетіндерге айналуда. Олар адамның көзі мен спутниктері арасындағы бақылау алшақтығын ғана емес, сонымен қатар деректерге негізделген шешім қабылдау арқылы өрт сөндіру әрекеттеріне дәлдік пен болжамдылық әкеледі.

1. Неліктен орман өрттеріне араласу керек

Орман өрттерін жағуға рұқсат беру идеясы 'табиғатты құрметтеу' сияқты көрінуі мүмкін, бірақ ол маңызды жасырын қауіптерге ие:

Экологиялық апат: Орман экожүйесі жойылғаннан кейін ол топырақ эрозиясы мен лай көшкіні сияқты қайталама апаттарға әкелуі мүмкін, оларды қалпына келтіру үшін ғасырлар қажет. Аймақтық микроклиматтар да біржола өзгеруі мүмкін.

Адам өміріне қауіп төндіреді: Қытайда орманды аумақтар көбінесе тұрғын үй аймақтарымен және ауылшаруашылық алқаптарымен араласады. Өрттер елді мекендерге оңай таралуы мүмкін, мұны 1987 жылы Мохе қаласын шарпыған Ұлы Хинган тауларының өрті дәлелдейді.

Жаһандық сын-қатерлер: Климаттың өзгеруі жоғары температурадағы құрғақшылықтың артуына және жиі найзағай өртіне әкелді (мысалы, Канаданың 2023 жылы өртенген аумағы 120 000 км⊃2 жетті;). Өрттің 90%-дан астамы адамның іс-әрекеті (егіншілік және ғұрыптық от жағу сияқты) болып табылады.

2. Дрондар + сенсорлар: Firefields үшін 'Деректердің мөлдір көзі'

Кері шашыраудың көріну сенсорларымен (20-4000 м диапазонында) және жел жылдамдығының 3D датчиктерімен жабдықталған дрондар өрт алаңын бақылаудың негізгі сенсорлық жүйесін құрайды:

2.1 Алдын ала ескерту: жасырын өрт көздерін анықтау

• Көріну сенсоры: нақты уақыт режимінде түтіннің тығыздығын бақылайды, эвакуация бойынша ұсыныстарды және GIS жүйелерімен біріктірілген өрт орнын анықтау деректерін жасайды.

• Жел жылдамдығының бағыты сенсоры: ауа ағынының өзгерістерін дәл басып, өрттің таралу жолы мен жылдамдығын болжайды.

• Жағдайды зерттеу : Хубэй провинциясының Хэфэн округінде AI-мен жұмыс істейтін дрон жүйесі түтін нүктесін тексеру шығындарын 99% -дан астам қысқартып, минуттық жауап беру уақытына қол жеткізді.

2.2 Өрт сөндіру кезінде: дәлдіктегі операцияларды басқару

• Жердегі топтарды бағыттау: Дрондар өрт сөндірушілерді қауіпті аймақтардан (мысалы, жартастар мен жыралар) алыс бағыттайтын жоғары дәлдіктегі өрт алаңының карталарын жасайды.

• Тікұшақ операцияларын үйлестіру: су тамшыларының траекторияларын оңтайландыру үшін нақты уақыттағы жел деректерін қамтамасыз ету, жоғары биіктікте тиімсіз босатуларды болдырмау (тікұшақтар тиімділік үшін төмен биіктіктегі операцияларды қажет етеді).

• Жағдайды зерттеу : Ұлы Хинган тауларындағы Тахе орман шаруашылығы бюросы 6 321 найзағай соғу нүктесін тексеру үшін жоғары температура сенсорларымен жабдықталған дрондарды қолданып, «ескерту-патрульдік жауап беру» жабық циклін құрады.

2.3 Өрттен кейінгі кезең: бағалау және қалпына келтіру

• Ағаштың жоғалуын бағалау үшін өртенген аумақтарды жылдам сканерлеңіз.

• Екінші апаттардың алдын алу үшін топырақтың тұрақтылығын бақылаңыз.

3. 'Темір үшбұрыш' ынтымақтастығы: адамдар, тікұшақтар және дрондар

Практикалық қолданбалар :

• Фуцзянь, Дехуа округі 3,34 миллион акр орман алқабын жабу үшін 36 ұшқышсыз ұшақты орналастырып, 2024 жылы заңсыз өртті пайдаланудың 26 ​​жағдайын анықтап, тоқтатты.

• Хэйлунцзяндағы Дайлинг орман шаруашылығы бюросы патрульдеу үшін ұшқышсыз ұшқыштарды қолданып, тиімділігін 30 есе арттырды және жақын қашықтықтағы барлау үшін 20 адамдық топты ауыстырды.

4. Технологиялық шекаралар: сенсорлар өртке қарсы желілерді қалай күшейтеді

Егер сіздің жабдықыңыз келесі мүмкіндіктерге ие болса:

• Көру сенсоры: ультра жеңіл (59 г), өте төмен қуат тұтыну (0,9 Вт), жұмыс температурасы -20°C пен 50°C.

• Жел сенсоры: нақты уақыттағы 3D ауа ағынының картасы.

Осы қолданба бағыттарына назар аударыңыз:

1. Өрттің таралуын модельдеу:

   Өрт қозғалысын имитациялау үшін жел жылдамдығы мен бағыты деректерін пайдаланыңыз, өртке қарсы жолдарды орнату бойынша нұсқаулар береді.

2. Эвакуация бағытын динамикалық оңтайландыру:

   Түтінге толы аумақтарды болдырмай, нақты уақытта қауіпсіз эвакуация жолдарын жасау үшін көріну деректерін ГАЖ-мен біріктіріңіз.

3. Drone Swarm Networking:

   Біріктірілген 'әуе-ғарыш-жер' бақылау жүйесін (мысалы, Хубэйдің Хефэн толық автоматтандырылған тексеру жүйесі) жасай отырып, кеңірек қамту үшін бірнеше дрондарды орналастырыңыз.

5. Дрон ауа райы сенсорларының маңызды рөлі

Ұшқышсыз ауа райы сенсорларының, атап айтқанда, UAV ультрадыбыстық анемометрлері мен жел жылдамдығын көрсететін сенсорлардың интеграциясы орман өрттерін бақылау және оларға әрекет ету жолын өзгертті. Бұл датчиктер нақты уақыттағы метеорологиялық деректерді тікелей өрт алаңынан қамтамасыз етеді, бұл жауап берушілерге төтенше жағдайларда негізделген шешім қабылдауға мүмкіндік береді.

• UAV ультрадыбыстық анемометр: Бұл сенсор желдің жылдамдығы мен бағытын қозғалыссыз бөлшектерсіз өлшеу үшін ультрадыбыстық толқындарды пайдаланады, бұл оны тіпті түтін, жоғары турбулентті орталарда өте берік және дәл етеді. Оның жеңіл дизайны (әдетте 100 г-нан төмен) ұшқышсыз ұшу өнімділігіне минималды әсер етеді.

• Жел жылдамдығының бағыты сенсоры: өрт әрекетін көрсететін микро деңгейлі жел үлгілерін бақылау үшін өте маңызды, бұл сенсор жел екпіні немесе ауа ағындарының өзгеруінен туындаған кенет өрт ығысуын болжауға көмектеседі.

• Көріну сенсоры: Ауадағы бөлшектерді (мысалы, түтін, шаң) анықтау арқылы бұл сенсор ауа сапасы мен ұшқышсыз ұшақтар мен басқарылатын ұшақтар үшін қауіпсіз ұшу жағдайлары туралы сыни түсініктер береді.

Бұл сенсорлар бірге жағдай туралы хабардарлықты арттыратын және операциялық тәуекелдерді азайтатын дронның ауа райын бақылаудың кешенді жүйесін құрайды.

Қорытынды: Технология арқылы өмірді қорғау және табиғатты құрметтеу

Орман өртінің алдын алу табиғатты жаулап алу емес, экологиялық тұтастық пен адам қауіпсіздігін теңестіру үшін технологияны пайдалану болып табылады. Дрондар мен сенсорлар деректерді ғана емес, табиғатпен байланысудың жаңа тілін — найзағай, қатты жел және құрғақшылық жағдайында қымбат ескерту уақытын, нақты шешім қабылдауды және қауіпсіз эвакуацияны ұсынатын тіл береді.

20 жылдық тәжірибесі бар өрт сөндіру командирі айтқандай: 'Мен 20 жыл шеберліктің арқасында емес, сәттіліктің арқасында аман қалдым'. Бүгінде біз 'сәттілік' 'сенімділікке' айналдыру үшін технологияны қолданып жатырмыз.

Технологияның құндылығы адам немесе табиғи күштерді ауыстыруда емес, даналық пен құрмет арқылы өмірді қорғаудың жолын табуында.