新型火场救援智能定位系统可大幅提升搜救效率

针对高层建筑火灾救援,我国西北大学专家团队最新推出的远距离、大范围非接触目标感知系统,可对外墙厚度为40厘米的高层建筑物内目标进行穿墙感知,90%的定位精度在4.6米以内。

  当高层建筑发生火灾时,最令人忧心的就是如何进行救援——由于楼层较高、浓烟滚滚,消防员无法快速确定被困人员具体位置;传统的红外线传感器设备,因受到高温影响,无法发挥原本的识别作用。如果有一种工具可以突破以上障碍,迅速定位被困人员,消防队员就能够争分夺秒地抢救生命,将损失降到最低。

新型火场救援智能定位系统大幅提升搜救效率

远距离、大范围非接触目标感知系统WIDESEE,资料图

  据悉,中国西北大学房鼎益、陈晓江教授团队与美国麻省大学、英国利兹大学专家的最新成果,或将为填补“生命的空白”提供一种有效解决方案。

  据悉,该团队的研究成果,解决了远距离下无线信号面临多径、噪声的问题,由无人机搭载的收发设备可对多个生物目标在空间上依次进行扫描,在一定范围内确定各个目标的位置(目标不需要携带任何信号发送装置,收发设备根据呼吸和运动寻找和定位目标)。同时,该成果消除了无人机抖动对于感知造成的影响,最终用单套收发设备实现了远距离、大范围非接触目标感知系统:WIDESEE。

  该成果实现了WIDESEE原型系统,并在真实场景下进行了系统测试。WIDESEE仅使用一套较为廉价的成本在千元左右的商用LoRa(远距离无线电信号)收发设备,在无人机搭载收发设备飞行的过程中,就能对外墙(钢筋混凝土)厚度为40cm的高层建筑物内目标进行穿墙感知,90%的定位精度在4.6m以内。

新型火场救援智能定位系统大幅提升搜救效率

资料图

  当设备面对高温、火焰、烟雾等干扰时,可将影响降至最低,对于火灾救生场景中应用提出了有效的解决方案。检测对象的运动状态是设备反馈的主要依据,在测试对象保持移动状态时,WIDESEE可对其进行定位追踪;当测试对象挥手示意时,WIDESEE可以检测到有目标存在。

  此外,该成果还利用无线信号来感知具有微弱呼吸运动的静止目标,使WIDESEE可通过目标呼吸时胸部起伏造成的信号波动来感知目标的存在。

  该成果论文通讯作者陈晓江教授介绍,同类型产品中,具备穿墙功能的设备可选方案不多,当面搜救对象和无人机同时移动,且距离较远的情况下,定位难度更大,同时满足多项指标较为困难。而WIDESEE综合多项优势,可以说是目前高层建筑火情搜救人员的“性价比优化解”。因此,该项成果不仅具有学术价值,而且具有一定社会意义。

  这项技术不仅可用于指导高层建筑火灾救援,还可能用于地震生命探测、恐怖分子搜索等需要穿透性非接触感知技术的紧急场景。目前,研究人员正致力于将设备和算法进一步改进,提高感知的粒度和实时性。目前,该研究成果论文被国际计算机学会(ACM)主办的ACM嵌入式网络传感器系统会议以长文形式录用,获得了最佳论文奖提名。据悉,这是中国大陆地区在今年ACM SenSys上唯一一篇以第一作者单位入围最佳论文提名的文章。据悉,ACM SenSys是计算机嵌入式和传感器网络领域最为权威的国际会议。该会议每年收录的文章仅20余篇。本年度论文录用率为19.44%,总共收录论文为28篇,被录用的文章均来自国际、国内著名高校及研究院,如加州大学洛杉矶分校,微软研究院,柏林工业大学,得克萨斯大学奥斯汀分校,哥伦比亚大学,马里兰大学帕克分校、诺基亚贝尔实验室、香港理工大学,上海交通大学、西安交通大学等。

参与评论已发布评论0

0/500

发表评论

推荐阅读