新華社北京4月2日電　科普丨改寫“生死時(shí)速”的地震救援科技

  新華社記者葛晨　孫晶

  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：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)是對人造建筑和自然結(jié)構(gòu)及其內(nèi)容物造成的震動，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)、用于傳送勘察現(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)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”等特征為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，救援人員還會現(xiàn)場用木材等制作三維支撐、門窗支撐，對救援通道進(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)信號覆蓋。基站既能保障救援溝通需求，也有望讓幸存者手機(jī)恢復(fù)信號，進(jìn)而用信號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；美國波士頓動力公司的新版Atlas機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了在工廠內(nèi)不同儲物柜之間靈活搬運(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。