机器人技术在地震废墟搜索救援中的应用

破坏性地震往往会造成大量人员被掩埋在建筑废墟内,因此,被困人员的搜索救援是地震现场应急工作的重要任务。地震现场的搜索效率直接关系到地震救援工作的成功率,是提高被困人员生命存活率的重要因素。但是,强震发生后,地震现场往往余震频发、废墟内环境危险而又复杂,这些都给救援人员带来了极大的困难,也威胁着救援人员的生命安全。结合当前快速发展的搜救机器人技术研究现状以及地震应急救援中遇到的实际问题,提出了地震救援装备机器人化的研究设想,目的是提出地震救援人员对辅助搜索救援机器人的实际需求。同时介绍了中国地震应急搜救中心与国内多家院所合作完成的地震现场搜索救援机器人系列的研究现状,并分析了其优势与不足。所做的工作可为提高现场搜索救援效率,以及地震救援机器人的进一步研发与产业化参考。     

非接触式人体气味检测实验研究

作为地震废墟环境下智能化搜索技术研究的基础，以非接触抽吸采样方式开展了模拟废墟空间内人体气味的检测实验研究。通过对若干人体呼气体、尿液、汗液挥发成份的分析，检测出了多种挥发性有机化合物，确定了异戊二烯、丙酮、甲基庚烯酮、柠檬油精等化合物可做为识别人体气味的主要标志，为研究地震废墟环境下基于人工嗅觉系统的寻人技术提供了重要依据。     

东盟地区论坛国际城市搜救能力强化培训在线举办

2021年7月15日,东盟地区论坛国际城市搜救能力强化培训及综合演练在线举办,中国和泰国担任共同主席。此次培训由应急管理部中国地震应急搜救中心承办,旨在促进东盟框架下各国在重大灾害应对领域的能力建设,搭建区域专业城市搜索和救援队伍合作与交流平台。     

卧薪尝胆勇攀高峰——国家地震灾害紧急救援队举行实战演练

国家地震灾害紧急救援队(对外称中国国际救援队)在上海消防局特勤队的参与下,于2002年11月13日上午在上海成功地举行了大型地震灾害搜救模拟实战演练。联合国人道主义事务协调办公室官员和参加联合国人道主义事务协调办公室(OCHA)亚太地区城市搜索与     

俄大学生将研制出可用于搜救行动的智能机器人

正据报道,俄罗斯托木斯克理工大学的学生正在研制用于搜救行动的智能蜘蛛机器人,该机器人可以识别周围的物体,并在不平的表面进行移动。此款机器人被命名为"蜘蛛",因为它通过六个机械手移动,外形就像蜘蛛一样。它可以识别周围的地形,并在图形处理器的帮助下决定该如何行动。学生制订了一套能让机器人自己学习的算法,使它可以分析情况并作出决定。另外,一套可以让机器人识别其"主人"容貌、并对物     

地震现场搜救力量部署模型研究

从搜救力量部署模型的原理出发,分别建立了区域搜救力量部署模型和局部搜救力量部署模型,并以汶川地震为背景,依托地震现场救援行动跟踪与监控软件,制作了区域搜救初次部署图、区域搜救自动部署图、局部搜索力量部署图以及局部营救力量部署图。结果表明,所提模型可供地震灾害救援现场的指挥和力量部署参考。     

地震灾害搜救技术现状与发展趋势

综合介绍了地震灾害现场常用搜救技术及设备,并深入剖析了它们各自的利弊,以求根据不同现场的具体要求使用最优搜救技术和设备,达到最好搜救效果。此外,对低频电磁探生技术、超声波探测技术、超宽带电磁探测技术、基于气体测量的搜索定位技术等先进技术在地震灾害搜救中的应用做了较广泛的探讨,进一步明确了该研究领域的发展方向。     

救援机器人的发展及其在灾害救援中的应用

灾害搜救工作的复杂性、危险性和紧迫性给救援工作带来了极大的困难。救援机器人以其体积小、灵活等诸多优点成为灾害辅助救援的有效工具并引起全世界的广泛关注。文中分析了救援行动中使用救援机器人的必要性和可行性,介绍了国内外救援机器人的研究历史和发展概况,对目前的几种救援机器人运动方式和通讯控制方式的优缺点进行了比较。通过分析灾害救援行动中救援机器人所面临的挑战以及国内外救援机器人技术研究的热点及发展方向,给我国研制开发救援机器人提出了若干建议。     

基于GIS的火灾安全疏散模拟

为综合描述场景的关键要素,加强模拟的真实性,基于GIS技术,针对火灾场景下的人员疏散提出了模拟模型。借助GIS缓冲区分析与拓扑分析等功能,实现了初始化场景解析、实时空间分析等流程,可以对任意模拟时间步火灾、人员、建筑环境等要素的分布特征信息进行提取。为人员模型制定了基于空间信息的疏散策略,模拟人员的环境感知能力与分析判断能力。设计并实现了GIS模型至FDS模型的转换接口,维护了GIS模型与FDS模型的一致性,提高了建模效率。在模型基础上,研制了人员疏散模拟系统。应用实例说明了模型对环境各要素的描述能力及对疏散场景的模拟能力。     

国家地震紧急救援训练基地可控地震废墟设计(II)——功能设计

地震往往给人类社会带来巨大的财产损失和人员伤亡,专业化的地震紧急救援能够及时应对地震灾害,最大限度减少人民生命财产损失,是防震减灾体系不可或缺的组成部分。国家紧急救援训练基地的建立就是为了训练具有专业水平的地震紧急救援队伍和人员。针对建筑物在地震中的破坏倒塌模式,借鉴国际先进地震搜索救援经验,进行了在各种地震废墟中紧急搜索和救援的方案设计以及国家地震紧急救援训练基地可控地震废墟部分的功能设计。     

时尚科技

<正>井下救援机器人机器人上的拾音器可以捡拾呼救声音,红外热成像仪可以探测到人体,机器人还可以配载食品、水、急救包等物品,具有井下防爆抗水、生命探测和协助救援、环境监测及环境参数实时探测、无光线搜救、数据信号传输等功能,可以在第     

冲击载荷下地震救援头盔变形和吸能效果研究

为获得地震救援头盔在冲击载荷作用下的破坏情况,以地震救援队伍广泛使用的MSA F2头盔为原型,通过CT扫描、逆向反演建模获得高精度有限元模型;分析地震废墟内部坠物、磕碰造成的冲击力,设计冲击测试方案,对地震救援头盔不同位置进行仿真受力,对冲击向量不同因素致损性对比可见速度处于主要地位;地震救援头盔可吸收70%的冲击能力,但不同位置的变形和吸能效果变化较大。     

国家地震紧急救援训练基地可控地震废墟设计(Ⅱ)——功能设计

地震往往给人类社会带来巨大的财产损失和人员伤亡，专业化的地震紧急救援能够及时应对地震灾害，最大限度减少人民生命财产损失，是防震减灾体系不可或缺的组成部分。国家紧急救援训练基地的建立就是为了训练具有专业水平的地震紧急救援队伍和人员。针对建筑物在地震中的破坏倒塌模式，借鉴国际先进地震搜索救援经验，进行了在各种地震废墟中紧急搜索和救援的方案设计以及国家地震紧急救援训练基地可控地震废墟部分的功能设计。     

国家地震灾害紧急救援队开展全员全装拉动演练

2015年5月6-8日,国家地震灾害紧急救援队(以下称“救援队”)全员全装拉动演练在北京-保定两地全面展开.拉动演练以首都圈某地6.6级地震灾害救援为模拟背景,以平原地区地震救援实战为导向,救援队480名队员全部出动,动用车辆60台(部),携带编成内全部救援装备及搜救犬18条,从北京赶赴模拟震中保定市徐水县实施搜索救援行动.全体队员分为指挥组和9个搜救分队,按照救援的准备、机动、运行和撤离四个阶段高效有序实施拉动演练各环节.     

美国突发事件搜救队伍分类分级及其对我国救援队伍建设的启示

重大突发事件特别是地震这种影响范围广、救援技术要求高的灾害,有效的人员搜救是减少人员伤亡的关键环节。其关键因素除了能够及时赶到灾害发生地点外,最重要的是所部署救援队的能力能够满足救援需求,携带的装备及技术能够在现场开展相应的搜救工作。为有效地部署救援力量,美国联邦紧急管理署(FEMA)针对突发事件的响应需求形成了一整套搜救队伍分类、分级体系。研究该体系对于中国救援队伍的建设及灾后第一时间救援队伍的部署有重要的借鉴意义。在详细剖析美国搜救队伍的分类分级及其相应的技术能力要求,并在分析中国紧急救援队伍建设现状的基础上,提出了中国专业救援队伍分类分级的建议,为国内应急救援资源的灾后部署、调整、追踪提供参考。     

生命线网络系统抗震拓扑优化的Benchmark模型

生命线系统拓扑优化问题的Benchmark模型是评测新型算法正确性和适用性的重要手段。基于此,首先以生命线网络系统抗震拓扑优化分析模型为背景,建立了该优化问题的三个Benchmark模型,并在Visual Compaq Fortran开发环境下,通过穷举法统计出解空间的所有网络,进而甄选出不同节点可靠度约束下的最优网络和若干次优网络,最后利用上述Benchmark模型对生命线网络系统抗震拓扑优化中的蚁群算法进行测试。结果表明,当网络规模较小时,蚁群算法能精确地搜索到最优解;当网络规模增大后,蚁群算法也能以较大概率搜索到最优解或次优解。     

2021年国际搜索与救援咨询团亚太地震应急演练概述

为贯彻落实应急管理部"一带一路"自然灾害防治和应急管理国际合作机制,提高我国在搜索与救援领域的国际影响力,2021年11月24-26日,由应急管理部和联合国人道主义事务协调办公室(OCHA)主办,中国地震应急搜救中心承办的2021年国际城市搜索与救援咨询团(INSARAG)亚太地震应急线上演练圆满完成.     

遗传算法在结构损伤识别中的应用研究

结构损伤识别是结构系统在使用期间进行监测和维护的重要组成部分,而基于动态测试技术的结构损伤识别方法又是近来研究的热点。本文提出了一种基于改进遗传算法的结构损伤识别方法,主要改进包括:浮点编码、基于标准化几何分布排名的选择策略、最优保存策略、算术交叉算子、非均匀变异算子。在常规模态分析的基础上,以节点的残余力向量构造目标函数,提出了一种用于遗传搜索优化的新的目标函数形式。利用遗传算法重点进行了噪声条件下的结构损伤定位和定量研究,并用一平面桁架模型进行了数值模拟。结果表明:提出的方法不仅能够同时进行结构的损伤定位和定量计算,而且抗噪性能很好。最后,对方法应用中存在的一些问题进行了深入分析,给出了一些有益的结论。     

面向生命探测的WiFi定位系统研究

基于对智能手机的WiFi无线定位技术的研究,设计了一种地震灾害中面向生命探测的无线定位系统。通过对被压埋手机的定位,间接探测被压埋人员的位置。首先阐述了对实际废墟信道下无线WiFi2.4G信号的测量,得到在废墟复杂环境下的路径损耗。其次从定位系统的客户端和服务器端两方面介绍了WiFi定位系统的结构及各模块实现,介绍了客户端数据采集、存储、滤波、转发的具体实现,服务器端数据接收、定位算法的实现及位置坐标的显示。该系统为地震等灾害救援中的人员定位提供了一种新的解决方案,使得对大面积灾害被压埋人员准确而快速定位成为可能。     

基于单纯形-混沌优化算法的边坡稳定性分析

利用混沌现象固有的内在结构进行寻优搜索,为土质边坡的稳定性分析提供了一个新思路。将混沌优化算法的全局搜索能力和单纯形法的局部搜索能力结合起来形成单纯形-混沌优化算法,结合简化Bishop法对边坡进行稳定性分析。单纯形-混沌优化算法搜索到的是全局最优解。通过与遗传算法、改进的模拟退火算法的计算结果对比,表明在保证安全系数一定精度的情况下,单纯形-混沌优化算法搜索到的是最危险滑动面。可见,单纯形-混沌优化算法具有较强的全局搜索能力,结果更可靠。