火灾发生时,浓烟往往比火焰更可怕。烟的蔓延速度,比火点扩散的速度快五倍以上。火场中,烟气流动的方向也是火焰蔓延的路径,温度极高的浓烟在两分钟内就可以使易燃物“隔空起火”。
2020年加州大火的浓烟,几乎覆盖了小半个东太平洋
即便是火势被非可燃物、耐火材料阻隔,浓烟的危害也不容小觑。据相关统计,火灾中的大部分遇难者,都是被浓烟熏呛而死,在一些大型火情中,很多被“烧死”的遇害人实际上也是重度窒息而亡之后又遭遇了火焰的摧残。
比如根据新闻报道,2019年长沙的一起火灾中,虽然起火地点位于5楼,但不幸的是,住在22楼的两位居民,因浓烟导致的窒息而不幸遇难。在新闻看不到的世界里,因火灾中的浓烟丧生事件,一直在发生着。
需要强调的是,浓烟也是救援工作中的一大障碍。火场之中,环境危险复杂,浓烟密布之下,人眼无法看清周围环境的具体情况,消防人员难以在深入火场时及时准确地发现一些障碍物、易爆品等危险物品,不仅降低了搜救被困者的几率和效率,还可能使消防人员也陷入危险境地。
为了对抗浓烟这个夺走无数生命的“恶魔”,人们始终在探索,如何才能让搜救人员在裸眼视力几乎失效的烟雾环境中,获得长距且清晰的“视力”。
得益于精确的感知能力,以及高频激光的强大抗环境干扰属性,将激光雷达用于火场救援正在一步步成为现实,这是众多尝试中具有强可行性且预期效果十分突出的一种思路。
前不久,国产老牌激光雷达厂商北科天绘,就针对在浓烟情况下,人眼无法分辨障碍物时,激光雷达扫描探测的表现进行了相关测试。
北科天绘选用了自主研发的高性能机械式激光雷达——r-fans-16m,针对无烟、白色烟雾、黑色烟雾三个场景,进行激光雷达扫描效果测试。
实测场地为一个面积约为4m²的密闭房间,室内放置有两个铁桶、一个梯子大型障碍物以及砖块等小型障碍物,用以观察r-fans-16m对不同体积障碍物的感知效果。
r-fans-16m点云(无烟环境)
无烟测试场景中,r-fans-16m 可清晰分辨并以点云形式成像室内桶与梯子等障碍物。
裸眼视图(白烟环境)
r-fans-16m点云(白烟环境)
黑色烟雾测试场景中,即便烟雾颜色的改变使测试场景的能见度进一步下降,但r-fans-16m生成的点云依然能够较好地辨别大型障碍物,并保证对小型障碍物的位置点信息捕捉。
除了能够刺穿浓烟的“如炬慧眼”,r-fans-16m还具备许多实力,让它能够更好地适应火场救援的场景,顺利地充分发挥出激光雷达产品在感知上的优势。
凭借北科天绘深耕激光雷达研发十余年的丰富经验和技术积累,包括r-fans-16m在内的r-fans全系列产品,都做到了800g以下的重量、以及同两块移动硬盘相差无几的体积。
小巧的身形使r-fans-16m,即便附加了载具/装具或者摄像头、强光电筒之类的附加模块,也能满足单人轻松携带使用的要求。
r-fans全系列产品的工作功耗低于8w,仅需很小的供电模块就能支撑长时间持续工作。同时,r-fans-16m具备ip67的工业防护等级,无论是弥漫的灰尘还是消防用水,都不会影响其正常工作。强大的环境抗干扰能力和非常低的功耗,让r-fans-16m更加适合真实火场环境的需要。
此外,r-fans系列产品还提供sdk软件开发接口,使用者可以根据具体需要与不同载具平台的软件系统进行对接。
作为一款北科天绘自研的激光雷达产品,r-fans-16m具备200m的长测距和小于2cm的数据精度。通过机械式组件360°扫描,可以快速获取测距半径范围内的大面积周边环境信息,并且能兼顾俯仰角度和角分辨率,使三维探测成像结果不仅精准而且全面。
激光雷达在自动驾驶和测绘领域成为“当红炸子鸡”,让很多人都认为激光雷达的用途仅限于导航避障与测量测绘。
但实际上激光雷达的用途很广,随着产业链的渐趋成熟,激光雷达以高超的感知能力为基础,不断地拓展着其产业融合边际,在越来越多的场景和领域中大放异彩。