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宇称智控:打造空天地一体化预警网络 构筑森林防火体系

yancong · 2021-02-25 13:31:55

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森林火灾作为一种破坏性极强的自然灾害,在全球各地几乎每年都有一定数量的发生,造成全球森林资源的重大损失和环境污染。
由于森林火灾突发性强、扑救困难、破坏性大,已成为一个世界性难题。据统计,全球平均每年发生森林火灾20多万起,烧毁森林面积约占全世界森林总面积的1‰以上,造成了巨大的资源损耗和经济损失。
在我国,森林火灾同样频发,2019年,我国共发生森林火灾2345起,受害森林面积约13505公顷 ,死亡47人,先后动用23.9万余人次参与扑救。2020年仅3到5月之间,北京、河北、山西、四川、云南等地森林火灾多点集中发生,为扑救林火耗费了大量人力、物力和财力,森林火灾对我国森林资源和生态环境的破坏所造成的损失难以估量。
宇称智控(北京)科技有限公司(下称“宇称智控”)是一家专注于研发应急救援、灾害防控、环境监测等领域系统解决方案和先进装备的高科技企业,公司融合遥感监测、精确制导、大数据、云计算、人工智能、5G物联网等技术手段为政府部门及相关机构提供综合解决方案、辅助决策以及风险控制等服务。
宇称智控CEO谷彧博表示:“目前森林灭火主要依靠人工扑救和传统航空灭火,我国大型森林多地处山区或高原,地形复杂,灭火队员需要极长时间才能到达火点,地面大型装备难以立体展开,航护飞机作业易受海拔、气象、地形地势以及水源地等条件影响,发挥作用有限,在实际扑救中经常形成“看得见、够不着、难灭掉”的困难局面。针对这些扑救难点,宇称智控(北京)科技有限公司投入研发机载式精准导航森林灭火弹,可结合国家现有森林火灾预警监测系统和航护系统实现“打早、打小、打了”的森林防火扑火目标。精准导航森林灭火弹融合多学科关键技术,突破性地把武器装备中的先进技术应用到森林消防领域,该系统集成多模组合导航、精准姿态控制、复合近感探测、自适应空爆弥散、新型高效灭火材料等多学科前沿技术,结合卫星遥感、大数据、5G 物联网、人工智能等新兴技术手段,打造空天地一体监测预警网络,形成“察、打、评”一体的森林灭火系统解决方案”
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01.
精准投放快速灭火
从火情发现预警机制看,我国已初步建立起一套由卫星遥感、飞机巡航、地面瞭望以及林场巡视人员构成的“空天地”森林火灾监测预警系统。一般而言,火情一旦出现,当地监测预警系统很快就可以掌握情况,并通知当地政府采取相应措施进行扑救。但在扑救中经常或碰到这以下几种困难:
一是难在地形险峻。多数型林区山高坡陡,谷深林密,地势高差很大。这种地形限制车辆和大型机械装备无法进入,灭火队员通常携装徒步几个小时甚至几十个小时才能到达火场,还有很多火点在悬崖峭壁上,处置的难度非常大。
二是难在立体展开。受不同地形和输水压力的影响,以水灭火的装备通常很难发挥作用。在山区大型森林火场,山风、谷风交织在一起,乱流现象随时发生,直升机难以低空进入,很难把水准确洒到火线上,通常也只把它作为空中侦查和指挥用。
三是难在容易复燃。森林草原灭火通常是“三分打、七分守”。而大型火场由于地形复杂和腐殖层比较厚,林下可燃物比较多,地下火难以完全扑灭,极易复燃。
这些困难都导致采用传统森林灭火装备和灭火方式难以实现“打早、打小、打了”的扑救目标。
据谷彧博介绍,宇称智控研发的精确导航灭火弹是采用成熟的气动布局、导航制导控制算法以及近感探测系统,弹体填充高效瞬时灭火剂,通过载机平台进行发射,投放后稳定飞行,精确达到指定位置;通过成熟的弥散模型和结构设计,使灭火剂能够高效率播撒,大面积覆盖火点,完成远程、快速、精准、安全的灭火作业,达到迅速扑灭或抑制森林火灾,避免人员伤亡的目的。
目前宇称智控研发的机载式精准导航灭火弹分为四种不同的型号,弹重分别25kg、50kg、100kg、和200kg,适配不同型号的各类载机平台。这些型号精准导航灭火弹采用双目视觉导航+捷联惯性导航+卫星定位导航的多模导航定位技术,能够在卫星拒止条件下实现对INS误差的有效补偿,快速实现灭火弹自身位置确定和路径识别,采用精准飞行控制系统,能够精确到达火点,采用高速动态火焰识别和基于多种信息的自适应起爆控制技术,能够在最优灭火位置弥散,使灭火剂能够大面积覆盖火点,目前20公斤级产品单发覆盖火点面积超300平米。
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02.
构建智慧消防平台
森林火灾需要及时发现并且预警才能防止生命经济损失,如何通过信息化手段,提前感知预警火灾,至关重要。
据了解,宇称智控公司充分运用大数据、5G物联网、人工智能等技术手段,构建智慧消防平台,可以实时获取监测预警数据及提供森林火点精确位置。
宇称智控研发的“森林防火预警系统平台”充分利用卫星遥感、无人机巡飞和高塔瞭望等多数据融合的方式完成森林火灾24小时自动监测预警、实时火点精确定位、明火面积估算、火情趋势推演预测、扑救指挥辅助决策、灾后评估等功能,能够全天候、全方位、远距离地以高清晰、高精度方式监测监控大范围森林资源。
谷彧博说:“森林火灾监测预警系统已进入实际应用阶段,还将根据各地区航护飞机配置的不同,与运输机、直升机、无人机等多型平台进行系统交联综合,最大程度提高森林灭火效率。”
创投市场主编梁潇表示:“目前国内消防无人机发展基本与无人机产业发展水平相近,还处在初步成长阶段。消费级无人机本身立足于航拍性能,一些消防无人机的侦查、巡查功能倒是没有什么问题,但是在更专业的检测、灭火等环节,消防无人机还需要强化模块配置能力,需要继续完善相关产业链。”
宇称智控作为我国精准导航森林灭火弹的首创,填补了国内森林消防领域的技术空白,其核心技术团队脱胎于军工科研院所,团队成员均为航空器设计专业及导航控制专业博硕士生,曾主持、承担过多型国家级课题及重点装备研制,具有机载精确制导装备的正向设计能力和创新应用能力,能够将精确制导技术快速转化到森林消防装备领域,因此有着很高的技术壁垒。
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03.
定位G端市场
虽然国内科技发展迅猛,但用于消防灭火的科技设备还处在起步阶段。灭火设备大多为手持、喷洒等类型,可定向瞄准发射的灭火弹还没有大规模地应用。
宇称智控灭火弹面世以来引起了强烈的反响和关注,团队也在不断地优化产品,为后续实际应用奠定坚实的基础。后续,该研发团队将继续改进无人机及搭载平台的设计,优化地面综控的可操作性,进一步与相关应用单位对接,从市场角度完善产品,力争早日实现市场化推广应用。
宇称智控已完成天使轮融资2000万,在2020年已完成精准导航灭火弹系统的样机设计、全弹分系统联调、系统方案设计、静爆实验以及飞行鉴定试验。2021年计划完成工程化和产品化落地,具备批量生产能力,完成多地试点订单签订,并于2021年底启动A轮融资,投后估值约6-8亿元人民币,公司规划2024年于科创板上市。
宇称智控主要定位于G端市场,目前已与国家应急部、林业草原局、南航护、 北航护、以及森林消防重点省市地区进行接洽,正在申报国家应急装备应用试点示范点,预计上半年完成落地;已与国家电网集团完成西南特高压线山火监控与远程灭火系统可研立项;已与多家通航公司和无人机公司合作参与多家4A以上景区的森林火灾监测预警和远程灭火服务;除供应国内市场,宇称智控利用现有市场资源开拓国际市场,已与东南亚和南美部分用户国进行接洽,预计年内形成订单。
宇称智控已被授予中国消防协会森林消防分会副秘书长单位,协助协会完成精准导航灭火弹的产品标准和行业标准定制。
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标签: 宇称智控 谷彧博

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