عند شراء طائرات بدون طيار لمكافحة الحرائق، ما هي المعدات التي يجب أن أبحث عنها لتلبية احتياجات كسر النوافذ وإطفاء الحرائق؟

خلال السنوات التي قضيناها في هندسة الطائرات الصناعية بدون طيار للسوق العالمية، رأينا مدى أهمية الثواني خلال الأزمات الشاهقة. أزمة البنايات الشاهقة ¹ غالباً ما يواجه رجال الإطفاء نوافذ يتعذر الوصول إليها تمنع وصول المياه إلى المصدر، مما يحول الحريق الذي يمكن السيطرة عليه إلى كارثة هيكلية. لحل هذه المشكلة، يركز فريق التصميم لدينا بشكل كبير على دمج أدوات الاختراق الدقيقة مع أنظمة الإخماد السريع.

لتلبية هذه الاحتياجات، ابحث عن طائرة بدون طيار للرفع الثقيل تتميز بقاطع نوافذ هوائي مخصص وفوهة نفاثة عالية الضغط للإطفاء. تأكد من أن النظام يشتمل على مستشعرات حرارية مزدوجة RGB للاستهداف، وخوارزميات تعويض الارتداد لتحقيق الثبات، وأقفاص دعامة للحماية من حطام الزجاج.

دعنا نتفحص المكونات المحددة التي تحول الطائرة بدون طيار القياسية للرفع الثقيل إلى أداة إنقاذ قادرة على الارتفاعات الشاهقة. أداة الإنقاذ من المباني الشاهقة ²

ما هي الآليات المحددة لكسر النوافذ التي يجب أن أبحث عنها في طائرة بدون طيار احترافية لمكافحة الحرائق؟

عندما نتعاون مع الموزعين في الولايات المتحدة وأوروبا، فإن الطلب الأكثر شيوعًا الذي نتلقاه هو نظام يمكنه اختراق الزجاج المقسّى المزدوج بأمان. زجاج مقسّى ³ وغالباً ما تفتقر الحمولات القياسية إلى القوة اللازمة، مما يعرض الطائرة بدون طيار لخطر الاصطدام إذا حلق الطيار على مسافة قريبة جداً لتعويض ضعف قوة الاصطدام.

يجب أن تعطي الأولوية للقواطع الميكانيكية الهوائية أو القواطع الميكانيكية المحملة بنابض والقادرة على تحطيم الزجاج المقسى من مسافة تحليق آمنة. يجب أن تُركب هذه الأنظمة على قواطع سريعة التحرير وتقترن بواقيات مروحة معززة لمنع الضرر الناجم عن الشظايا المتطايرة أثناء الخرق.

فهم آليات الخرق

عند اختيار طائرة بدون طيار لمكافحة الحرائق، فإن آلية كسر النوافذ هي مفتاح الدخول. غالباً ما ننصح مديري المشتريات بتجنب مرفقات "الصدم" البسيطة. يتطلب الصدم أن تصطدم الطائرة بدون طيار بالزجاج، وهو أمر خطير. بدلاً من ذلك، أنت بحاجة إلى نظام قذيفة أو نظام تأثير حركي.

الآلية الأكثر موثوقية التي نقوم بتركيبها هي القاذفة الهوائية. قاذفة هوائية ⁴ يستخدم هذا النظام الهواء المضغوط لإطلاق طرف من التنجستن أو الفولاذ بسرعة عالية. الميزة هنا هي "مسافة المواجهة". يمكن للطائرة بدون طيار أن تحوم على بعد 1 إلى 3 أمتار من النافذة. تحافظ هذه المسافة على الطائرة في مأمن من الانفجار الفوري للحرارة وشظايا الزجاج التي تتبع الكسر.

أهمية التصميم المعياري

في مصنعنا، نصمم هذه الأنظمة لتكون معيارية. القاطع الثابت يحد من الطائرة بدون طيار. يجب أن تبحث عن حجرة "سريعة التحرير". يسمح ذلك للمشغل بتبديل الحمولة المكسورة بخرطوم إطفاء الحريق أو حزمة استشعار في ثوانٍ. تتغير مشاهد الحرائق بسرعة. يجب أن تتكيف معداتك بنفس السرعة.

الحماية من الحطام إلزامية

يخلق كسر النافذة سحابة من الحطام. إذا اصطدمت شظية زجاجية بالمروحة، ستتحطم الطائرة بدون طيار. نحن نصرّ على استخدام واقيات أقفاص شديدة التحمل لأي طائرة بدون طيار تستخدم للاختراق. تطوق هذه الواقيات المراوح. إنها تضيف وزناً، لكنها تضمن نجاة الطائرة بدون طيار من الدخول الأولي.

مقارنة تقنيات القواطع

فيما يلي مقارنة بين أنواع القواطع الشائعة التي نواجهها في الصناعة. سيساعدك هذا على تحديد أي منها يناسب بروتوكولات السلامة الخاصة بك.

كيف يمكنني تحديد ما إذا كانت الطائرة بدون طيار تتمتع بثبات كافٍ للتعامل مع الارتداد الناتج عن كسر الزجاج؟

يقضي مهندسو اختبارات الطيران لدينا في تشنغدو مئات الساعات في ضبط أنظمة الدفع للتعامل مع الصدمات المفاجئة. إذا انجرفت الطائرة بدون طيار إلى الخلف أو مالت بشكل لا يمكن السيطرة عليه بعد إطلاق قاطع أو فتح خرطوم الضغط العالي، فقد تصطدم بالمبنى الذي تحاول إنقاذه.

تقييم الثبات من خلال التحقق من خوارزميات محددة لتعويض الارتداد في وحدة التحكم في الطيران وتصميم الدوَّارات المتعددة ذات الرفع الثقيل. تحتاج الطائرة إلى محركات ذات عزم دوران عالٍ وتصنيف مقاومة للرياح من المستوى 5 كحد أدنى للحفاظ على الوضع ضد قوة الارتداد الخلفي للارتطام.

فيزياء الارتداد والتحكم في الطيران

لكل فعل رد فعل. عندما تطلق طائرة بدون طيار قذيفة لكسر نافذة، تدفع الفيزياء الطائرة بدون طيار إلى الخلف. إذا كانت وحدة التحكم في الطيران قياسية، فإنها تتعامل مع هذا الدفع على أنه هبوب رياح. قد تتفاعل ببطء شديد.

أنت بحاجة إلى طائرة بدون طيار مع "تعويض الارتداد"." تعويض الارتداد ⁵ هذه ميزة برمجية. يعرف الكمبيوتر عندما يتم سحب الزناد. فيقوم على الفور بزيادة الطاقة إلى المحركات الخلفية للدفع للأمام ضد الارتداد. وهذا يحافظ على ثبات الكاميرا على الهدف. عندما نقوم بتخصيص البرامج الثابتة للعملاء، تكون هذه أولوية قصوى.

متطلبات الأجهزة للاستقرار

البرمجيات وحدها لا تكفي. يجب أن يكون الإطار المادي ثقيلًا وصلبًا. نوصي باستخدام مروحية ثمانية (8 محركات) أو مروحية رباعية ثقيلة ذات مراوح كبيرة.

• الوزن مهم: الطائرة بدون طيار الأثقل تمتص الصدمات بشكل أفضل من الطائرة الخفيفة.
• عزم دوران المحرك: تتفاعل المحركات عالية العزم بشكل أسرع مع التغيرات المفاجئة.
• صلابة الذراع: يجب ألا تنثني الأذرع المصنوعة من ألياف الكربون تحت الحمل. يتسبب الانثناء في حدوث اهتزازات تربك الحساسات.

تصنيفات مقاومة الرياح

تخلق الحرائق طقسها الخاص. يرتفع الهواء الساخن بسرعة، مما يخلق تيارات هوائية قوية بالقرب من المباني الشاهقة. نصنف طائراتنا بدون طيار حسب مستويات مقاومة الرياح. مستويات مقاومة الرياح ⁶ بالنسبة لكسر النوافذ، يجب ألا تقبل بأقل من المستوى 5 أو المستوى 6 من المقاومة. وهذا يعني أن الطائرة بدون طيار يمكنها الحفاظ على موقعها في رياح تتراوح سرعتها بين 10 و13 متراً في الثانية.

القائمة المرجعية لتقييم الاستقرار

استخدم هذا الجدول لتقييم ما إذا كانت الطائرة بدون طيار الخاصة بالمورّد قادرة على القيام بالمهمة.

ما هي حمولات إطفاء الحرائق الأكثر فعالية لنشرها فور حدوث اختراق في النافذة؟

بمجرد كسر الزجاج، يبدأ "الوقت الذهبي" للقمع. لقد وجدنا أن العديد من العملاء يجدون صعوبة في الاختيار بين حمل خزان أو سحب خرطوم. يمكن أن يؤدي الاختيار الخاطئ إلى تأخير توصيل المياه في الوقت الذي يكون فيه الحريق أكثر عرضة لمصدر الأكسجين الجديد.

إن فوهات ذراع الرافعة ذات الضغط العالي التي ترش رغوة إطفاء الحرائق أو المسحوق الجاف مباشرةً من خلال الثغرة هي الأكثر فعالية. بالنسبة للعمليات المرتفعة، اختر أنظمة مربوطة توفر إمدادًا مستمرًا بالعامل، أو خزانات قابلة للتبديل على متن الطائرة للإخماد السريع والموجه في المناطق التي يصعب الوصول إليها.

اختيار نظام توصيل الوكيل المناسب

بعد انكسار النافذة، يجب حقن عامل الإطفاء على الفور. يحدد نوع الحريق نوع الحمولة.

• خزان على متن الطائرة (مسحوق جاف أو رغوة): هذا هو الأفضل للقمع الأولي. تحمل الطائرة بدون طيار دبابة صغيرة (من 6 كجم إلى 25 كجم مثلاً). إنها سريعة ورشيقة. يمكنها التحليق عالياً بدون وزن خرطوم. ومع ذلك، فإنه ينفد بسرعة.
• نظام الخرطوم المربوط: هذا يربط الطائرة بدون طيار بشاحنة إطفاء على الأرض. توفر مياه أو رغوة غير محدودة. الجانب السلبي هو التنقل. الخرطوم ثقيل. لا يمكن للطائرة بدون طيار التحليق خلف العوائق.

ميزة فوهة "بوم" فوهة "بوم

تقوم الرشاشات القياسية برش المنطقة فقط. أما بالنسبة للنوافذ المكسورة، فأنت بحاجة إلى "ذراع رش". وهو عبارة عن أنبوب صلب يمتد إلى الأمام من الطائرة بدون طيار. وهو يسمح للطيار بإلصاق الفوهة في الداخل النافذة المكسورة.

نحن نصنّع أذرع ذات أذرع يبلغ طولها من متر إلى مترين. وهذا يبقي الطائرة بدون طيار خارج الدخان ولكنه يضع الماء داخل الغرفة. هذا الحقن المباشر أكثر كفاءة بكثير من الرش من الخارج.

توافق المواد

لا تتعامل جميع الخزانات مع جميع المواد الكيميائية. رغوة مكافحة الحرائق تسبب التآكل. المسحوق الجاف مادة كاشطة. رغوة مكافحة الحرائق ⁷ عند الشراء، اسأل عن "المواد المبللة" في المضخة والفوهة. يجب استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ والمواد البلاستيكية المتخصصة. إذا كنت تستخدم بخاخاً زراعياً رخيصاً لرغوة مكافحة الحرائق، فسوف تتعطل الأختام بعد استخدامات قليلة.

مقارنة فعالية الحمولة

نستخدم هذه البيانات لمساعدة العملاء على مطابقة الحمولة مع أنواع المباني الخاصة بهم.

ما هي مستشعرات الرؤية والكاميرات التي أحتاجها لضمان الاستهداف الدقيق من خلال الدخان والنوافذ؟

الدخان هو أسوأ عدو للطيار. في ساحات الاختبار لدينا، نقوم بمحاكاة الدخان الكثيف لمعايرة أجهزة الاستشعار لدينا. وكثيراً ما نرى الطيارين يفشلون في محاذاة قواطع النوافذ لأنهم يعتمدون على كاميرات الفيديو القياسية، والتي تصبح عديمة الفائدة عندما تنبعث من المبنى أدخنة.

تتطلب نظام حمولة هجين يتميز بكاميرا حرارية إشعاعية لرؤية البقع الساخنة من خلال الدخان وكاميرا RGB ذات تقريب بصري 30x للتأكيد البصري. من الضروري أيضًا وجود جهاز تحديد المدى الليزري المدمج لحساب مسافات الإطلاق الدقيقة للقواطع وأجهزة الإطفاء.

ضرورة التصوير الحراري

لا يمكنك إصابة ما لا يمكنك رؤيته. يحجب الدخان الضوء المرئي، لكنه يمرر الأشعة تحت الحمراء. ترى الكاميرا الحرارية الحرارة. كاميرا حرارية ⁸

• النقاط الساخنة: يحدد الجزء الأكثر سخونة من النار.
• الهيكل: يكشف عن مسامير وإطارات النافذة، حتى في الظلام الحالك.
• بيانات القياس الإشعاعي: هذا أمر بالغ الأهمية. تُظهر الكاميرا الحرارية القياسية الألوان فقط. أما الكاميرا "الإشعاعية" فتقيس درجة الحرارة. تخبر الطيار إذا كانت درجة حرارة الحريق 200 درجة مئوية أو 800 درجة مئوية. وهذا يساعد في تحديد العامل الذي يجب استخدامه.

تكبير بصري للتفاصيل

الحرارية رائعة للكشف، ولكنها سيئة للتفاصيل. تحتاج إلى كاميرا ثانية. يجب أن تكون كاميرا RGB عالية الدقة مع تقريب بصري تقريب بصري ⁹ (30 ضعفاً على الأقل).
لماذا التكبير/التصغير؟

1. التحقق: قبل أن تكسر النافذة، يجب أن تتأكد من عدم وجود أشخاص يقفون خلفها مباشرةً.
2. تقييم الأضرار: بعد اللقطة، قم بالتكبير للتحقق مما إذا كان الزجاج قد تم تنظيفه بالكامل أو إذا كانت الشظايا متبقية.

أجهزة تحديد المدى بالليزر للدقة

يصعب إدراك العمق على الشاشة. يقيس جهاز تحديد المدى بالليزر المسافة الدقيقة إلى الزجاج. جهاز تحديد المدى بالليزر ¹⁰

• نطاق القواطع: إذا كان القاطع الهوائي يعمل بشكل أفضل على بُعد مترين، فإن الليزر يخبرك عندما تكون على بُعد مترين بالضبط.
• السلامة: إنه يحذرك إذا انجرفت قريباً جداً من المبنى.

شاشات العرض فيوجن

تستخدم أفضل الأنظمة "دمج أجهزة الاستشعار". يقوم هذا البرنامج بتراكب الصورة الحرارية على الصورة المرئية. يمنح الطيار أفضل ما في العالمين: الحواف الحادة للكاميرا المرئية والبيانات الحرارية للمستشعر الحراري. نوصي بشدة بتطبيقات الطيران التي تدعم وضع "صورة داخل صورة" أو وضع الدمج.

الخاتمة

إن شراء طائرة بدون طيار لمكافحة الحرائق هو استثمار في السلامة العامة. في SkyRover، نعتقد أن الأداة المناسبة تجمع بين ثبات الطيران القوي والحمولات المتخصصة في الاختراق والإخماد. من خلال إعطاء الأولوية للقواطع الهوائية، وثبات الرفع الثقيل، وفوهات الحقن المباشر، والرؤية متعددة أجهزة الاستشعار، فإنك تجهز فريقك للتعامل مع حالات الطوارئ المعقدة في المباني الشاهقة بفعالية.

الحواشي

1. يقدم المعهد الوطني للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا والابتكار والتكنولوجيا (NIST) أبحاثاً حول ديناميكيات الحرائق في المباني الشاهقة وتحديات السلامة الهيكلية. ︎

2. تقرير رويترز عن التطبيق الواقعي للطائرات بدون طيار في مكافحة الحرائق في المباني الشاهقة. ︎

3. تحدد معايير NFPA متطلبات السلامة لمواد البناء مثل الزجاج المقوى. ︎

4. مدخل ويكيبيديا يشرح المبادئ الميكانيكية لأنظمة الإطلاق الهوائية. ︎

5. ورقة بحثية من IEEE حول خوارزميات التحكم في خوارزميات التحكم في إدارة ارتداد الطائرات بدون طيار وثباتها. ︎

6. إرشادات إدارة الطيران الفيدرالية بشأن سلامة الطائرات بدون طيار والحدود التشغيلية في ظروف الرياح المعاكسة. ︎

7. الوثائق التقنية لمنظمة الأغذية والزراعة بشأن خصائص رغوة مكافحة الحرائق وأثرها البيئي. ︎

8. شركة FLIR هي الشركة الرائدة في مجال التصوير الحراري الإشعاعي للكشف عن الحرائق. ︎

9. المواصفات التقنية لـ DJI للتقريب البصري على مستوى المؤسسات ومستشعرات الكاميرا الهجينة. ︎

10. معلومات أساسية عن تكنولوجيا وتطبيق أجهزة تحديد المدى بالليزر. ︎