与这种技术相类似的是RFID(即电子标签)技术。如果在避难的道路路面或建筑物上贴上电子标签,避难者就可以通过便携装置很清楚地知道安全避难场所的方向和位置。如果有人被埋在瓦砾下面,内置电子标签的手机也能告诉搜救者受难者所处的具体位置。这样只要不关手机,即使受难者在昏迷状态下,救援人员也可以找到他。另外在救援活动中电子标签还可以实现对人员、物资、场所等电子化动态管理,这样便于救灾指挥机构掌握救灾物资的使用情况,提高相关的决策速度和发放速度。目前电子标签技术在日本正在试用于防灾救灾。
三十年前那场无情的唐山大地震吞噬了24万同胞的生命,此景不堪回首。随着救援技术的发展,我们的生命得到了更多的保障。
近年来世界范围内的各种灾害与事故不断,从2001年震惊全球的美国9·11事件到2003年日本北海道炼油厂油罐火灾,从2003年12月的伊朗大地震到2005年8月美国新奥尔良飓风灾难。除此之外,航海、航空、长途运输、科学考察、登山探险等人为活动中发生的灾难和事故,也都使各国政府面临着巨大的挑战,那就是如何在最短的时间内以最快的速度拯救被困人群的生命,将灾害和事故对人类的伤害降低到最小。
在传统的灾后搜寻方式中,主要依靠人的主动寻找、动物辅助方式确定受难人的具体位置。这需要大量的人力才能达到一定的效果,而且搜寻的过程耗时长、效率低、成本高。在科技进步的今天有没有更好的办法来解决这个问题呢?由于日本的特殊地理位置和自然环境,地震、火山爆发、海啸等自然灾害发生频率很高,因此日本对自然灾害的防范和营救一直非常重视,可以说当前日本的应急救灾水平已经走在了世界的最前列。下面我们就以日本为例介绍一下世界最先进的救援技术和设备。
无线定位和搜索
无线定位和搜索技术并不是一个非常复杂的技术,基本原理是利用无线电波传播速度快,在自然灾害的背景下受客观条件影响小的特点,向救灾机构主动报告受难者的具体地理位置,或者展开对话、交流信息,让救援机构尽快开展有针对性的施救措施,从而提高搜救的成功率、降低受难者的死伤率、减少救灾时间、降低救灾成本。目前在世界范围内无线定位和搜索技术主要有三种:第一种是人们熟知的基于GPS等全球定位系统和移动通信网络的定位技术;第二种是利用已有的移动通信技术实现的定位技术;第三种是采用RFID技术实现的定位技术。现在这些技术都已得到了实际应用。
GPS的精确度较高,可提供地理位置的三维坐标,在民用级别只有数十米的误差,这为救援人员确定受难者的准确位置提供了可能。例如某人的手机具有全球定位功能,当灾害发生后,他可以通过移动通信网络发送电子邮件或短信等信息,这样救灾机构就能掌握每一个回答问题的受难者的精确位置和具体情况。实际上日本SGI等公司已经开发出了一种在自然灾害发生后确认人身安全的系统并已经应用。2004年10月,日本电信电话公司的移动通信网络设置了手机灾害留言板功能,有8.5万多人利用了该功能,在救灾活动中发挥了很大的作用。
如果灾害的破坏性非常大,即使连移动通信网络也不能正常工作了,利用现代的移动通信技术一样可以快速确定受难者的精确位置。因为虽然移动通信网络不能正常工作了,但移动通信的用户手中还有移动终端,即手机,可以连续发射电波。人们想出了一个非常巧妙的办法,在救灾车辆上安装了可以进行无线通信和监测的特种设备,该设备可以截获受难者的手机信号,并获得他们的安全情况,再把受害情况通过无线技术传送给急救车上的救护人员,以便迅速展开营救。日本信息通信研究机构已和冲电器公司联合开发了这种搭载无线通信装置的摩托车队,该装置采用充电电池可以连续工作4小时,汽车或摩托车可为充电电池充电。该装置发射的电波传输范围直径为1公里。
与这种技术相类似的是RFID(即电子标签)技术。如果在避难的道路路面或建筑物上贴上电子标签,避难者就可以通过便携装置很清楚地知道安全避难场所的方向和位置。如果有人被埋在瓦砾下面,内置电子标签的手机也能告诉搜救者受难者所处的具体位置。这样只要不关手机,即使受难者在昏迷状态下,救援人员也可以找到他。另外在救援活动中电子标签还可以实现对人员、物资、场所等电子化动态管理,这样便于救灾指挥机构掌握救灾物资的使用情况,提高相关的决策速度和发放速度。特别是由于电子标签采用的是内置电源,不易损坏,因此不用担心由于灾害和意外导致的停电等因素的影响,具有十分广阔的应用前景。目前电子标签技术在日本正在试用于防灾救灾。
机器人救援技术
国际救援系统研究机构开发的“救援机器人等下一代防灾基础技术”是大地震等紧急灾害时搜寻伤员、搜集信息等机器人智能传感和终端系统,用于在灾害严重环境危险救援人员无法到达的地区,操作、引导机器人有效地查询并救援受伤者。在搜寻倒塌的建筑物后,将情况提供给救助人员,防止二次灾害的发生。2002年日本就开始进行“大城市大地震减灾特别计划”,预计5年完成,投资30亿日元。在计划的前2至3年,试行各种有效技术,确定重点研究开发技术。在计划后半的2至3年中,利用前半部分开发的技术,每年重点开发两种机器人,进行实用试验。
深入瓦砾内部行走的救援机器人为寻找掩埋在瓦砾下的人员,需要进入瓦砾内部。由于瓦砾内部空间的特殊特征,这种蛇形机器人不但防尘防水,行动灵活,可爬高翻身自如,还能深入到瓦砾内部,直接接触被困人员或利用人体传感器发现受难者。瓦砾外部信息搜集救援机器人可在倒塌的建筑物上局部移动50米左右,利用照相机搜集受害者情况,检查建筑物破坏情况和煤气等危险物情况。
空中信息搜集系统可从上空搜集灾害地区情况和地面救助请求等情况。目前正在开发机动性强的无人直升机型“智能空中机器人”;在受灾地区上方低空飞行,搜集被救助者声音等信息的“小型飞艇型机器人”;在受灾地区上空静止不动,从上空鸟瞰受灾地区并转播通信的“气球型机器人”。这些空中机器人随时与其他机器人群保持联系,从灾害开始时就持续地搜集信息。发射装置平时安装在居民家中,灾害发生时可通过该装置与空中的机器人联系,在紧急情况下也可以通过该装置与警察、医疗机构联系。
目前已开发出能检查瓦砾下和沙土内部情况的“探查工具”,能抬起和切断瓦砾的“作业工具”,能用人工进行发电和制作高压气体的“人工工具”等3大类、13种类的工具,应灾害现场情况的不同分别使用,以发挥救援效果。
他山之石可以攻玉。我国是个地质和气候条件异常复杂,自然灾害频发的国家,每年因此造成的人民生命和财产损失都是巨大的。同时由于各种原因,我国的应急防灾救援体系的建设还非常薄弱,在不少地区甚至还是空白。目前应急防灾救援系统的相关设备和技术在国内还非常的缺乏,具有十分广阔的市场前景。特别是应急防灾救援系统的重要性和必要性决定了它的设备市场的持续性和成长性。相信随着科学技术的不断进步和提高,应急防灾救援系统的技术和产品也将不断变化和发展,为保障人民生命财产安全和尽快恢复正常的生产和生活秩序起到关键的作用。
编译/李坤