摘要：目前，智能化傳感器、人工智能及大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸成為提升災(zāi)害響應(yīng)準(zhǔn)確性的重要工具，而智能化救援裝備方面，小型無(wú)人機(jī)、搜救機(jī)器人、應(yīng)急救援車輛等設(shè)備的應(yīng)用，為救援行動(dòng)提供有力的技術(shù)支持?；谥悄芑瘻p災(zāi)技術(shù)及救援裝備的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。研究表明，智能化減災(zāi)技術(shù)的發(fā)展將重點(diǎn)關(guān)注先進(jìn)傳感技術(shù)與多源數(shù)據(jù)的整合、人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的融合發(fā)展。智能化應(yīng)急救援裝備將趨向于更加復(fù)雜的救援需求，實(shí)現(xiàn)環(huán)境、結(jié)構(gòu)、材料一體化創(chuàng)新發(fā)展，可顯著降低災(zāi)害對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)的威脅。

關(guān)鍵詞：減災(zāi)技術(shù)；應(yīng)急救援裝備；發(fā)展趨勢(shì)；智能傳感技術(shù)；人工智能

中圖分類號(hào)：D631.6" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " "文章編號(hào)：2096-1227（2024）09-0043-03

智能化減災(zāi)技術(shù)通過(guò)整合傳感技術(shù)、人工智能和大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)技術(shù)手段，可以提供實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估信息，從而有效降低災(zāi)害對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)的威脅。同時(shí)，智能化應(yīng)急救援裝備的發(fā)展也為災(zāi)害救援工作提供了強(qiáng)有力的支持，這些裝備可以在復(fù)雜環(huán)境中快速展開(kāi)搜索和救援行動(dòng)，提高了救援效率的速度和成功率。本文旨在深入剖析智能化減災(zāi)技術(shù)與應(yīng)急救援裝備的發(fā)展趨勢(shì)，為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員和從業(yè)者提供參考。

1 智能化減災(zāi)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1" 智能化傳感技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，智能化傳感技術(shù)在減災(zāi)領(lǐng)域，尤其是在消防領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)提升消防安全標(biāo)準(zhǔn)、降低火災(zāi)事故具有重要意義。智能傳感技術(shù)通過(guò)感知環(huán)境參數(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)警，為消防救援工作提供有力的支撐。智能化傳感技術(shù)的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：第一，火災(zāi)探測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)。利用溫度傳感器、煙霧傳感器、氣敏傳感器等多種傳感器，對(duì)火災(zāi)的早期跡象進(jìn)行監(jiān)測(cè)與識(shí)別，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提高火災(zāi)發(fā)現(xiàn)的時(shí)效性和報(bào)警的準(zhǔn)確性。第二，環(huán)境監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析。通過(guò)智能傳感設(shè)備對(duì)建筑物內(nèi)部環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如溫度、濕度、氧氣濃度等，結(jié)合大數(shù)據(jù)處理和人工智能算法，能夠精準(zhǔn)預(yù)測(cè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，提前采取措施，有效遏制火災(zāi)事故的發(fā)生。第三，智能化消防設(shè)備研發(fā)與應(yīng)用。結(jié)合傳感技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)，研發(fā)智能化消防設(shè)備，如智能消防水帶、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)等，這些裝備能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)快速響應(yīng)、自動(dòng)滅火，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

1.2" 人工智能

基于人工智能技術(shù)，結(jié)合歷史火災(zāi)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、建筑物結(jié)構(gòu)參數(shù)等多種信息，構(gòu)建火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型，可以科學(xué)評(píng)估火災(zāi)發(fā)生的概率，并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其可能發(fā)生的位置。一旦監(jiān)測(cè)到火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)安全閾值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，迅速通知相關(guān)人員采取預(yù)防措施。通過(guò)將視頻監(jiān)控技術(shù)和圖像識(shí)別算法深度融合，人工智能系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別監(jiān)控畫面中的火災(zāi)跡象，如煙霧、火焰等，并立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，這種智能化的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)提高了火災(zāi)的發(fā)現(xiàn)效率和報(bào)警的準(zhǔn)確性，為消防工作的及時(shí)響應(yīng)和高效處置提供了有力的支持[1]。

1.3" 大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)

大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)在消防減災(zāi)領(lǐng)域的融合已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展，為提高消防工作的效率和水平提供了強(qiáng)大支持。通過(guò)深度融合消防領(lǐng)域的實(shí)際需求，共同實(shí)現(xiàn)火災(zāi)預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、資源調(diào)度等方面的智能化決策和優(yōu)化。以下是大數(shù)據(jù)和云計(jì)算在消防減災(zāi)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。

構(gòu)建消防大數(shù)據(jù)平臺(tái)，集成消防系統(tǒng)、監(jiān)控設(shè)備、傳感器等多種數(shù)據(jù)源，通過(guò)云計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和分析。消防人員可以利用該平臺(tái)獲取實(shí)時(shí)的火災(zāi)數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報(bào)、人員定位等信息，從而為火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)測(cè)提供數(shù)據(jù)支撐，為火場(chǎng)指揮決策提供科學(xué)依據(jù)。基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，構(gòu)建火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬模型，該模型能夠精確模擬火場(chǎng)內(nèi)煙氣擴(kuò)散路徑、溫度變化趨勢(shì)及人員逃生路徑等場(chǎng)景。通過(guò)對(duì)不同火災(zāi)場(chǎng)景的模擬和仿真分析，能夠更直觀地評(píng)估火災(zāi)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的潛在威脅及對(duì)人員安全的影響，進(jìn)而優(yōu)化消防救援方案。

2 智能化減災(zāi)技術(shù)的發(fā)展方向

2.1" 先進(jìn)傳感技術(shù)與多源數(shù)據(jù)整合

在智能化減災(zāi)技術(shù)的發(fā)展中，先進(jìn)傳感技術(shù)與多源數(shù)據(jù)整合扮演著至關(guān)重要的角色。未來(lái)發(fā)展中，智能化減災(zāi)技術(shù)將聚焦于更高精度、更多功能的傳感器技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害前兆更加敏銳與精確地監(jiān)測(cè)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，傳感器不僅要收集數(shù)據(jù)，還需具備實(shí)時(shí)傳輸和初步分析數(shù)據(jù)的能力，加速信息的流轉(zhuǎn)與利用。將傳感器數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)、地理信息系統(tǒng)（GIS）以及社交媒體等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，提供更為全面的災(zāi)害預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，是智能化減災(zāi)技術(shù)的重要發(fā)展方向。這種數(shù)據(jù)整合策略，可以幫助決策者從宏觀角度洞察潛在災(zāi)害的影響，從而制定出更為有效的應(yīng)對(duì)策略。

未來(lái)將建立綜合性的智能減災(zāi)監(jiān)控平臺(tái)，該平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)接收、分析各類傳感器和數(shù)據(jù)源的海量信息，借助機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法可顯著提高數(shù)據(jù)處理的速度、精度，為減災(zāi)救援工作提供更加科學(xué)高效的決策支持，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的能力。

2.2" 人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)的深度融合

隨著人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）技術(shù)的不斷進(jìn)步，它們?cè)谥悄芑瘻p災(zāi)技術(shù)中的深度融合將極大提升災(zāi)害的響應(yīng)速度。預(yù)期AI和ML將在災(zāi)害預(yù)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及救援決策等方面發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。AI和ML的深度融合將促使智能減災(zāi)系統(tǒng)能夠更加精準(zhǔn)地分析歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)信息，從而提前識(shí)別潛在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更為精確的災(zāi)害預(yù)警。

災(zāi)害發(fā)生后，AI與ML技術(shù)將助力智能減災(zāi)系統(tǒng)迅速評(píng)估災(zāi)害影響范圍和可能災(zāi)害連鎖反應(yīng)，以便快速制定有效的應(yīng)急響應(yīng)方案。通過(guò)持續(xù)學(xué)習(xí)適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件，智能化減災(zāi)技術(shù)能不斷優(yōu)化其預(yù)測(cè)模型與響應(yīng)策略，提高其應(yīng)對(duì)復(fù)雜災(zāi)害情景的能力。AI與ML的深度融合還意味著智能化減災(zāi)技術(shù)將更加個(gè)性化、自適應(yīng)，根據(jù)不同地區(qū)、不同災(zāi)害類型的特點(diǎn)，提供定制化的解決方案，確保資源的優(yōu)化配置，強(qiáng)化社會(huì)對(duì)自然災(zāi)害的防御與應(yīng)對(duì)能力。

2.3" 云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程技術(shù)的協(xié)同發(fā)展

云計(jì)算憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力，構(gòu)筑了減災(zāi)技術(shù)的堅(jiān)實(shí)基石。未來(lái)，云平臺(tái)將實(shí)時(shí)收集并分析來(lái)自世界各地的災(zāi)害監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這種集中式的數(shù)據(jù)處理方式能顯著提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性與效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)更為廣泛精細(xì)，通過(guò)傳感器與互聯(lián)網(wǎng)的緊密連接，可實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境變化，如地震、洪水等自然災(zāi)害的早期信號(hào)，從而提前發(fā)出預(yù)警，加速應(yīng)急響應(yīng)的啟動(dòng)。

遠(yuǎn)程技術(shù)的運(yùn)用不僅能在災(zāi)害發(fā)生后快速部署救援行動(dòng)，還能提升公眾應(yīng)對(duì)災(zāi)害的能力，通過(guò)遠(yuǎn)程教育和培訓(xùn)增強(qiáng)群眾防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)。結(jié)合云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程技術(shù)可幫助救援團(tuán)隊(duì)在不到現(xiàn)場(chǎng)的情況下，實(shí)時(shí)了解災(zāi)區(qū)動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)資源的精準(zhǔn)調(diào)配。

3 智能化應(yīng)急救援裝備的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1" 小型無(wú)人機(jī)

小型無(wú)人機(jī)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì)，為應(yīng)急響應(yīng)與救援工作提供了新的路徑。小型無(wú)人機(jī)可以搭載高清攝像頭、紅外熱成像儀等設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取并傳輸火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的圖像和數(shù)據(jù)。通過(guò)無(wú)人機(jī)的空中視角，消防人員可以迅速掌握火災(zāi)的規(guī)模、蔓延趨勢(shì)以及潛在危險(xiǎn)區(qū)域，為滅火策略的制定與人員疏散提供信息。小型無(wú)人機(jī)搭載高清攝像頭與定位系統(tǒng)，可用于搜索被困人員的位置，并將信息及時(shí)反饋給指揮中心，提升了救援行動(dòng)的針對(duì)性和效率。

3.2" 小型搜救機(jī)器人

小型搜救機(jī)器人作為智能化應(yīng)急救援裝備的重要組成部分，在消防領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。小型搜救機(jī)器人可以進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)或其他危險(xiǎn)環(huán)境，代替消防人員執(zhí)行搜救任務(wù)。這些機(jī)器人可配備高清攝像頭、紅外熱成像儀等設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)區(qū)域的圖像和數(shù)據(jù)，并將其傳回指揮中心。機(jī)器人具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、抗干擾能力好的特點(diǎn)，可以在狹小空間或有毒有害環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，有效提高搜救效率[2]。小型搜救機(jī)器人可以用于勘測(cè)火災(zāi)或其他災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)的溫度、氧氣濃度、瓦斯?jié)舛鹊葏?shù)，為消防人員提供準(zhǔn)確的環(huán)境信息。通過(guò)機(jī)器人的勘測(cè)與評(píng)估，可以為消防人員提供科學(xué)的滅火策略，并有效指導(dǎo)人員進(jìn)行疏散。

3.3" 移動(dòng)應(yīng)急指揮車

移動(dòng)應(yīng)急指揮車在智能化應(yīng)急救援體系中扮演著重要角色。這類救援車輛配備有高級(jí)通信及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，確保在災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)與外界保持有效信息暢通。移動(dòng)應(yīng)急指揮車具有視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸以及建立緊急通信系統(tǒng)等功能。

在火災(zāi)、地震等事故現(xiàn)場(chǎng)，移動(dòng)應(yīng)急指揮車能迅速響應(yīng)，抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)并即刻轉(zhuǎn)化為臨時(shí)指揮中心。內(nèi)部配備小型無(wú)人機(jī)、小型搜救機(jī)器人等前端設(shè)備傳回的實(shí)時(shí)視頻與數(shù)據(jù)，通過(guò)大屏幕顯示器為應(yīng)急響應(yīng)團(tuán)隊(duì)提供直觀、全面的現(xiàn)場(chǎng)信息。此外，車輛還搭載有高精度的定位系統(tǒng)，如GPS，確保指揮中心能夠?qū)崟r(shí)掌握所有救援資源的位置。移動(dòng)應(yīng)急指揮車通過(guò)衛(wèi)星通信設(shè)備與上級(jí)指揮部或其他地區(qū)的救援機(jī)構(gòu)保持緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨部門的協(xié)同作戰(zhàn)，提升了救援行動(dòng)的協(xié)調(diào)性與廣泛性。車上無(wú)線電設(shè)備可保障現(xiàn)場(chǎng)救援隊(duì)伍之間的通信需要，實(shí)現(xiàn)地面與現(xiàn)場(chǎng)之間的無(wú)縫連接。

4 智能化應(yīng)急救援裝備的發(fā)展方向

4.1" 裝備結(jié)構(gòu)向復(fù)雜需求環(huán)境、結(jié)構(gòu)、材料一體化設(shè)計(jì)方向發(fā)展

消防救援是一項(xiàng)危險(xiǎn)又復(fù)雜的任務(wù)，對(duì)高效、靈活的智能化應(yīng)急救援裝備提出了迫切需要。針對(duì)不同災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的救援需求，智能化應(yīng)急救援裝備正朝著結(jié)構(gòu)、材料、環(huán)境一體化設(shè)計(jì)方向快速發(fā)展。

一方面為裝備結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，即采用模塊化設(shè)計(jì)和尺度一體化方法，將不同功能的模塊整合在一起，使裝備能夠在狹小空間等復(fù)雜環(huán)境展現(xiàn)出更高的適應(yīng)性和靈活性，同時(shí)保持結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)便、強(qiáng)度高和可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。

另一方面為材料一體化設(shè)計(jì)，應(yīng)用新型材料，如高溫、耐磨、透氣性好的材料，旨在為消防人員提供更周全的防護(hù)和舒適性。

此外，智能化設(shè)計(jì)還融合了數(shù)學(xué)建模與先進(jìn)算法，在設(shè)計(jì)中，充分考慮工作空間限制、材料變形特性、環(huán)境振動(dòng)因素以及非周期性沖擊載荷等復(fù)雜因素，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能算法，實(shí)現(xiàn)智能構(gòu)型優(yōu)化與綜合設(shè)計(jì)，確保裝備滿足多樣化的功能需求。例如，消防無(wú)人機(jī)通過(guò)傳感器技術(shù)、圖像識(shí)別能力、自主導(dǎo)航系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)的自主巡檢、偵查、滅火等功能，提高了救援效率與安全性[3]。

4.2" 裝備性能向高可靠性、較好環(huán)境適應(yīng)性方向發(fā)展

在面對(duì)火災(zāi)等緊急救援情況時(shí)，高可靠性和較好的環(huán)境適應(yīng)性成為智能化應(yīng)急救援裝備發(fā)展的關(guān)鍵方向。高可靠性作為智能化應(yīng)急救援裝備的核心要求，直接關(guān)系到救援行動(dòng)的效率、人員安全和財(cái)產(chǎn)損失的最小化。因此，未來(lái)的智能化應(yīng)急救援裝備將加強(qiáng)對(duì)飛行控制、電池續(xù)航等核心系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與優(yōu)化，確保其在復(fù)雜多變的救援任務(wù)中展現(xiàn)出極高的穩(wěn)定性和可靠性。

良好的環(huán)境適應(yīng)性是智能化應(yīng)急裝備發(fā)展的另一個(gè)重要方向，消防應(yīng)急救援往往發(fā)生在高溫、煙霧彌漫等極端環(huán)境中，裝備必須具備出色的耐候性和防護(hù)能力。為此，未來(lái)的智能化應(yīng)急救援裝備將傾向于采用耐高溫材料和防火設(shè)計(jì)，以保護(hù)關(guān)鍵部件不受損壞。同時(shí)，裝備還將具備較好的煙霧透過(guò)性和熱輻射防護(hù)功能，以提供清晰的視野和安全的作業(yè)環(huán)境，便于消防人員更高效地執(zhí)行救援任務(wù)[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

研究表明，智能化減災(zāi)技術(shù)和應(yīng)急救援裝備正朝著操作便捷、人機(jī)友好、安全可靠和提供實(shí)時(shí)反饋與輔助決策的方向發(fā)展。這一趨勢(shì)通過(guò)一系列創(chuàng)新手段得以實(shí)現(xiàn)，包括優(yōu)化操作流程、提供個(gè)性化設(shè)置、多重安全驗(yàn)證、智能識(shí)別糾錯(cuò)和實(shí)時(shí)信息反饋等技術(shù)手段，將提高救援人員的工作效率，增強(qiáng)他們?cè)谧鳂I(yè)過(guò)程中的安全性，為應(yīng)急救援工作提供更好的支持和保障。

參考文獻(xiàn)

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