災(zāi)害救援新科技改寫“生死時(shí)速”

據(jù)新華社報(bào)道，7月30日，俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)堪察加半島附近海域發(fā)生8.7級(jí)強(qiáng)震，太平洋沿岸多地拉響海嘯警報(bào)。

地震是一種破壞力巨大的自然災(zāi)害，造成嚴(yán)重的即時(shí)傷害和次生災(zāi)害，救援難度大。多種科技手段可提升救援效能，救援設(shè)備正在向便攜化、一體化、智能化等方向發(fā)展，助力救援人員與死神賽跑。

搜尋幸存者的生命探測手段

“里面有人嗎，敲敲東西發(fā)出聲音！”這是震后搜救時(shí)救援人員尋找幸存者的常見情景。然而并非每位幸存者的回應(yīng)都能被人耳聽到，這時(shí)就需要“上科技”。

北京藍(lán)天救援隊(duì)提供的信息顯示，在磚石瓦礫里尋找幸存者需要根據(jù)現(xiàn)場廢墟規(guī)模和場景使用合適的生命探測儀，這也是國際通用的地震救援手段。常用的生命探測儀主要分為視頻、音頻和雷達(dá)三類。

視頻生命探測儀也被稱為“蛇眼”，通常使用軟線或探桿連接控制系統(tǒng)，可深入狹小空間內(nèi)部，一些“蛇眼”還具備補(bǔ)光、紅外線和對(duì)講功能。

音頻生命探測儀搭載音頻采集探頭，通過采集建筑物內(nèi)部聲波或震動(dòng)判斷是否有生命跡象，一般在較為安靜的環(huán)境下使用。

雷達(dá)生命探測儀可通過電磁波穿透非金屬障礙物探測生命跡象，最早使用單維雷達(dá)，僅可判斷是否有生命跡象；目前救援多采用二維雷達(dá)，通過二維圖像顯示，可了解被困者位置、姿態(tài)等信息。

隨著人工智能、衛(wèi)星技術(shù)等發(fā)展，生命探測儀的科技含量近年來也不斷升級(jí)：美國機(jī)器人公司ReconRobotics研發(fā)出能夠探測復(fù)雜環(huán)境的可投擲微型機(jī)器人；2023年土耳其地震，救援人員使用先進(jìn)信號(hào)處理技術(shù)和算法降低生命探測儀誤報(bào)率等。

開辟救援通道的破拆頂撐器械

“地震不殺人，建筑殺人”是國際防災(zāi)領(lǐng)域的常見表述。美國地質(zhì)調(diào)查局網(wǎng)站顯示，地震中最大的危險(xiǎn)是對(duì)人造建筑和自然結(jié)構(gòu)及其內(nèi)容物造成的震動(dòng)，導(dǎo)致坍塌，致人傷亡。要想在坍塌建筑里打開救援通道，必須使用到破拆裝備。

北京市消防救援總隊(duì)特種災(zāi)害救援處副處長田野接受記者采訪時(shí)說，大型破拆裝備除了建筑工程使用的推土機(jī)、挖掘機(jī)，還有用來打碎混凝土的鑿巖機(jī)、用于傳送勘查現(xiàn)場儀器的混凝土打孔機(jī)等，小型設(shè)備包括用于移除門框、電線等雜物的角磨機(jī)、剪斷鋼筋等硬物的液壓剪切鉗、狹小空間內(nèi)集破拆混凝土與沖鉆功能一體的沖擊錘等。

田野說，集“小型、輕便、大功率”等特征于一體是破拆工具的未來發(fā)展趨勢。

救援通道打開后，還需使用頂撐工具，為救援通道創(chuàng)造更多安全空間。傳統(tǒng)的千斤頂是最常用的大范圍頂撐工具；輕便的液壓剪擴(kuò)鉗除了能剪斷鋼筋等硬物，也能反向起到支撐作用；頂撐氣囊使用氣瓶充氣，是小范圍頂撐的絕佳選擇。

多次派遣隊(duì)員參與國內(nèi)外地震救援的北京藍(lán)天救援隊(duì)表示，除了用機(jī)械設(shè)備，救援人員還會(huì)現(xiàn)場用木材等制作三維支撐、門窗支撐，對(duì)救援通道進(jìn)行穩(wěn)定加固，防止救援期間出現(xiàn)二次坍塌。

聯(lián)通“信息孤島”的通信定位保障

地震造成的基礎(chǔ)設(shè)施損毀會(huì)帶來一時(shí)難以恢復(fù)的大面積通信中斷，使災(zāi)區(qū)成為與外界隔絕的“信息孤島”。聯(lián)合國減少災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)辦公室發(fā)布的報(bào)告顯示，“信息孤島”導(dǎo)致的數(shù)據(jù)共享不足會(huì)顯著降低救援效率。

田野說，恢復(fù)通信是救援隊(duì)進(jìn)入地震現(xiàn)場的首要工作之一。救援隊(duì)通常在第一時(shí)間組建局域無線電通信來保障隊(duì)員之間語音通話需求；長距離通信往往使用銥星等衛(wèi)星電話設(shè)備，還可架設(shè)海事衛(wèi)星終端來實(shí)現(xiàn)視頻通信。

救援隊(duì)通常會(huì)全員配備衛(wèi)星定位設(shè)備，使用北斗、GPS等衛(wèi)星定位系統(tǒng)掌握隊(duì)員在大范圍現(xiàn)場的分布情況；在隊(duì)員進(jìn)入廢墟內(nèi)部后，救援隊(duì)可利用慣性導(dǎo)航定位跟蹤，模擬還原他們的行進(jìn)路線。

隨著技術(shù)發(fā)展，一些救援隊(duì)使用便攜式基站、無人機(jī)或氣球搭載空中基站來實(shí)現(xiàn)信號(hào)覆蓋?；炯饶鼙Ｕ暇仍疁贤ㄐ枨螅灿型屝掖嬲呤謾C(jī)恢復(fù)信號(hào)，進(jìn)而用信號(hào)定位等手段提升救援效率。

“機(jī)器換人”的智能裝備

地震現(xiàn)場地勢復(fù)雜，一些救援區(qū)域甚至難以行走，“機(jī)器換人”的方法為救援人員節(jié)省不少精力和時(shí)間，智能無人裝備也成為地震救援科技的發(fā)展方向。

四足機(jī)器人可搭載生命探測儀等設(shè)備進(jìn)入廢墟尋找幸存者，極大拓展探測范圍；無人機(jī)除了投遞藥品、食物等，還可提供緊急照明、搭載生命探測儀、空中基站等，諸多方案已成功在救援中實(shí)踐。

智能裝備還有望做到在危險(xiǎn)環(huán)境中完全替代人類實(shí)施救援。中國宇樹科技的機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了完全仿人的自然行走；美國波士頓動(dòng)力公司的新版Atlas機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了在工廠內(nèi)不同儲(chǔ)物柜之間靈活搬運(yùn)零件，該公司還研發(fā)出適用于多種災(zāi)難場景搜救的機(jī)器狗……近年來，賦予機(jī)器人多模態(tài)感知能力的具身智能技術(shù)迅猛發(fā)展，有望未來為地震救援中的“機(jī)器換人”開啟更多應(yīng)用情景。

地震造成的基礎(chǔ)設(shè)施損毀會(huì)帶來一時(shí)難以恢復(fù)的大面積通信中斷，使災(zāi)區(qū)成為與外界隔絕的“信息孤島”。聯(lián)合國減少災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)辦公室發(fā)布的報(bào)告顯示，“信息孤島”導(dǎo)致的數(shù)據(jù)共享不足會(huì)顯著降低救援效率。

大模型助陣

“傳統(tǒng)指揮依賴人工匯總信息，現(xiàn)在通過三維數(shù)字化模型和AI算法，能實(shí)時(shí)生成最優(yōu)搶修路徑?！蹦戏诫娋W(wǎng)貴州電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院副總經(jīng)理張迅說，在榕江洪災(zāi)中，當(dāng)暴雨紅色預(yù)警拉響，南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司應(yīng)急指揮中心大屏瞬間亮起“作戰(zhàn)模式”。

“通過多源數(shù)據(jù)融合分析技術(shù)，大屏不僅實(shí)時(shí)展示輸電線路、變電站的運(yùn)行狀態(tài)，還能結(jié)合地災(zāi)隱患庫精準(zhǔn)定位高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域?！睆堁附榻B，當(dāng)?shù)诙魏榉鍋硪u時(shí)，“應(yīng)急一張圖”精準(zhǔn)鎖定榕江、三都等重災(zāi)區(qū)，系統(tǒng)在15秒內(nèi)精準(zhǔn)匹配出241支搶修隊(duì)伍、5586名應(yīng)急隊(duì)員的調(diào)度方案。

以前，預(yù)警需要人工研判衛(wèi)星云圖。現(xiàn)在，AI系統(tǒng)接入地質(zhì)傳感器、氣象雷達(dá)和歷史災(zāi)情數(shù)據(jù)庫后，可更快速更準(zhǔn)確地計(jì)算出需要的圖像。

應(yīng)急管理部大數(shù)據(jù)中心研發(fā)了“久安大模型”。應(yīng)急管理部大數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)服務(wù)部主任劉永強(qiáng)介紹，“久安大模型”通過53輪應(yīng)用場景微調(diào)和10輪專業(yè)數(shù)據(jù)訓(xùn)練，已經(jīng)在應(yīng)急管理領(lǐng)域取得了顯著成效。

比如，在突發(fā)事件監(jiān)測預(yù)警方面，大模型能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別高危區(qū)域的異常積水、粉塵涉爆等風(fēng)險(xiǎn)，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警；在基層執(zhí)法方面，大模型能夠幫助執(zhí)法人員快速識(shí)別隱患、制定執(zhí)法清單，提升執(zhí)法科學(xué)性和效率；在指揮救援方面，大模型能夠通過“一句話”組合，實(shí)現(xiàn)扁平化指揮，大幅提升救援處置效率。

科技力量正深度融入災(zāi)害救援的戰(zhàn)場。

高性能的便攜式照明設(shè)備以其高亮度、長續(xù)航和便攜性，成為救援人員在夜間或光線不足環(huán)境中進(jìn)行搜救工作的得力助手；熱成像儀和生命探測儀則是搜救工作的“眼睛”，能夠快速定位被困人員的位置，為救援人員提供精確的信息；空氣呼吸器和防護(hù)服是救援人員的“護(hù)身符”，能夠保護(hù)他們免受有毒氣體、煙塵等有害物質(zhì)的侵害；無人運(yùn)載機(jī)能夠輕松翻山越嶺，高效運(yùn)送物資，大幅提升救援效率；機(jī)器人則能夠在危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行搜救工作，減少救援人員的安全風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)傳感器成為大地脈搏的聽診器，當(dāng)算法解碼出災(zāi)難的密語，應(yīng)急救援裝備加速智能化升級(jí)，將應(yīng)急響應(yīng)從“事后追溯”推向“盡早防御”。科技賦能救援，正在提升人類對(duì)抗災(zāi)害的防御水平。

◎ 來源|新華社