全地形森林火災防控無人設備

作者闡述：隨著地表溫度逐年升高，森林火災日益頻繁，該產品提供24小時不間斷森林巡邏功能，通過太陽能和熱能轉換提供超長電池續航和使用壽命。空中無人機在電量低于閾值時將自動返航或尋找最近的地面無人機停靠充電。同時，地面無人機將進行地面巡邏，充電完成后，空中無人機繼續巡邏工作，地面無人機原地待機，利用太陽能板充電。

地面無人機和空中無人機按5：1的比例為單位進行滅火工作，由空中無人機擔任滅火工作并提供空中視野，地面無人機提供地面視野兼為空中無人機補充化學藥劑和電能，保證長時間續航。遇到森林火災時，火源地點附近的空中無人機可根據衛星熱源追蹤技術提供的定位，自動前往并投擲滅火化學藥劑。撲滅初發火后，無人機將原地待命以防復燃。若火勢較大，則自動呼叫消防單位前往火源滅火，并提供陸、空的視野支援，保障消防人員安全。

導師點評：隨著溫室效應的增強和地表溫度的升高，山火的發生率也在逐年增長。本設計關注廣大衛生健康與人身防衛工作者在抗擊重大自然災害時的生命安全和工作難度。主要針對林區看護組織和消防工作人員等人群，旨在降低林區山火發生率，提高工作效率和生存率。

山火的原因包括天氣干燥引起的自燃，雷電引起的雷擊以及人為疏漏引起的火災。目前山火防控產品可分為監控類和滅火類兩類。監控類產品主要通過森林熱源追蹤技術和發現火勢后報告給消防單位來進行處理。然而，這種處理方式多為事后干預，火焰已經發展到一定程度后才開展滅火行動，增加了滅火難度和工作量，也帶來了經濟損失和環境破壞。因此，提前防范和打初發火才是解決山火問題的關鍵。

滅火類產品中，無人機滅火具有很好的干預性和滅火視野，但需要人員進行操控，無法第—時間找到火源位置。因而本設計考慮讓熱源追蹤技術和無人機技術互相補足，相輔相成。因此，本設計的產品應對山火初發火，利用熱源追蹤技術和自動導航技術，驅使飛行無人機自動前往火源地點投擲滅火化學藥劑。地面無人機使用耐高溫隔熱材料，可以在火場行動自如。同時裝配有熱光伏電池和太陽能板，可以隨時轉換和儲存電能，增長工作續航時間，達到24小時不間斷作業，提高針對火災的反應力和處理速度。地面無人機內裝配有足量滅火化學藥劑，隨時為“彈藥”不足的飛行無人機提供補給。地面無人機為四輪驅動電機，內置水平陀螺儀，可以平穩應對多種復雜地形，同時提供物資運送功能。

學生最終設計出的這款山火防控全地形概念無人設備，能夠快速追蹤熱源并自動前往滅火，既能日常防范山火，也能快速處理山火，保障消防人員生命安全，提高森林火險處理效率。