Privind prin pereți pentru a ajuta la găsirea pompierilor care au nevoie de salvare

O tehnologie unică de poziționare este dezvoltată pentru a identifica pompierii din interiorul clădirilor în care alte tehnologii de poziționare eșuează.

Când montează o linie de salvare în interiorul unei clădiri, pompierii se confruntă adesea cu un mediu care se schimbă rapid și este acoperit de fum și flăcări. Navigarea în structură poate deveni confuză și, dacă un pompier se pierde sau se rănește, salvatorul poate deveni rapid cel care are nevoie de salvare.

Pentru a ajuta la atenuarea acestor riscuri, NASALaboratorul de propulsie cu jet și Departamentul de Știință și Tehnologie a Securității Naționale (S&T) dezvoltă POINTER (Navigare și urmărire de precizie în aer liber și în interior pentru răspuns), un sistem de localizare și urmărire a pompierilor în cadrul structurilor atunci când își riscă viața pentru salvarea altora. Scurt pentru navigarea și monitorizarea de precizie în exterior și interior pentru respondenți, sistemul a început să prindă contur în 2014, iar acum tehnologia se maturizează pentru a fi utilizată de pompierii din toată țara.

“Chiar și cu toate progresele înregistrate în tehnologia de stingere a incendiilor, pierdem încă mulți pompieri în fiecare an”, a spus Greg Price, care conduce primele programe de cercetare și dezvoltare ale S&T. „Vrem să știe că avem spatele, că lucrăm pentru a le oferi instrumentele de care au nevoie pentru a le asigura siguranța. „POINTER este una dintre acele soluții de salvare a vieții.”


Departamentul de Științe și Tehnologie pentru Securitate Internă s-a alăturat cu Jet Propulsion Laboratory al NASA pentru a dezvolta POINTER, tehnologia inovatoare de urmărire a primului răspuns care utilizează câmpuri magneto-cvasi-statistice pentru localizarea reactoarelor tridimensionale în timpul situațiilor de urgență. la fum greu sau resturi. Cu POINTER, comanda incident poate specifica membrii echipei în centimetri. Credit: Departamentul de Securitate Internă

Spre deosebire de tehnologiile de poziționare precum GPS sau identificarea frecvenței radio, POINTER nu folosește unde radio. Deși undele radio oferă un instrument fiabil pentru determinarea locației dvs. într-un spațiu relativ deschis, ele pot deveni imprevizibile dacă vă duceți acasă sau vă aflați înconjurat de clădiri înalte. Poate fi puțin enervant atunci când încerci să găsești locația unei întâlniri, dar poate fi o situație de viață sau de moarte când încerci să găsești pompieri într-o clădire în flăcări.

Câmpuri magnetoquasistatice

POINTER elimină imprevizibilitatea prin utilizarea câmpurilor magnetoquasistatic (MQS). Un fel de câmp electromagnetic, câmpurile MQS au fost în mare parte trecute cu vederea de către cercetători ca un instrument de poziționare pozitivă din cauza abandonului rapid în funcție de distanță. Dar JPL tehnologul de cercetare senior Darmindra Arumugam a contribuit la crearea unui cadru matematic și tehnologic care să le permită aplicarea practică folosind frecvențe mai mici pentru a extinde gama acestei tehnologii, oferind date de localizare extrem de precise.

„Aceste câmpuri nu sunt blocate sau reflectate de materialele găsite în majoritatea clădirilor, deoarece majoritatea materialelor de construcție permit pătrunderea cu ușurință a câmpurilor magnetice cvasistatice”, a spus Arumugam, care este, de asemenea, investigatorul principal pentru POINTER.

„Aceasta este o tehnologie foarte interesantă, care adaugă o altă dimensiune conștientizării situației de incendiu.”
Ed Chow, manager de program POINTER

Câmpurile MQS pot fi generate atunci când curenții alternativi de joasă frecvență trec printr-o bobină. Câmpurile electromagnetice au componente electrice și magnetice, dar la frecvențe foarte mici și pentru structurile bobinei, componenta magnetică din câmpurile MQS devine dominantă. În intervalul cvasistatic, care poate varia de la câțiva metri la mii de metri (determinat de frecvența care trece prin bobină), câmpurile MQS acționează la fel ca câmpurile magnetice statice produse de interiorul planetei noastre. Acesta este motivul pentru care acest câmp este descris ca „cvasistatic”, ceea ce înseamnă aproape imobil sau oscilant foarte încet.

„Aceasta reprezintă o schimbare semnificativă în modul în care funcționează și funcționează senzația de poziție pe bază de undă”, a adăugat Arumugam. „În timp ce undele radio sunt blocate, reflectate și atenuate de materialele din metal, ciment și cărămidă din clădiri, câmpurile magneto-cvasi-statistice nu. Acestea trec direct prin pereți, creând un mijloc de navigare și comunicare atunci când linia de vedere directă nu este disponibilă. “

Această formă de tehnologie de poziționare va avea aplicații în afara Pământului, a adăugat Arumugam. Tehnica MQS poate fi configurată pentru intervale mai lungi, umplând un decalaj tehnologic semnificativ pentru senzorii de navigație pentru unele dintre proiectele robotului spațial al NASA. Multe dintre aceste sisteme robotizate vor trebui să navigheze autonom prin medii provocatoare, nevăzute și pot necesita abilități suplimentare de navigare. Câmpurile MQS pot fi folosite de roboți care pătrund în gheață, roboți peșteri și roboți subacvatici, unde tehnicile tradiționale de navigație nu funcționează bine.

O utilizare practică

Sistemul POINTER este format din trei părți: un receptor, un emițător și o stație de bază. Pompierul poartă receptorul, care are în prezent dimensiunea unui telefon mobil, dar se așteaptă să devină mult mai mic după dezvoltarea ulterioară. Un transmițător care poate fi montat pe vehicule de urgență în afara clădirii generează câmpuri MQS, care se deplasează prin clădire, pingând fiecare receptor plasat în interior la o distanță de aproximativ 230 de metri (70 de metri) în versiunea actuală a sistemului.

Această gamă poate fi extinsă, dar nu este necesară în majoritatea aplicațiilor de pompieri. Receptorii descoperă câmpurile, determină locația lor 3D și apoi trimit aceste date înapoi din clădire către un laptop (stație de bază). Software-ul de vizualizare arată unde se află pompierii în spațiul 3D în interiorul unui precizie de câțiva centimetri.

POINTER nu numai că poate ajuta echipajele de pompieri să localizeze membrii echipei prin pereți, dar și câmpurile MQS pot determina orientarea receptorului. Cu alte cuvinte, ei pot oferi informații critice cu privire la faptul dacă un prim răspuns este în picioare sau culcat, în mișcare sau staționar și în ce direcție se confruntă.

Receptor și emițător POINTER

POINTER constă dintr-un receptor, emițător și stație de bază. În sensul acelor de ceasornic: Prototipul receptorului este purtat de pompieri și comunică cu ambalajul transmițătorului, care a fost atașat la un stingător în afara serviciului în scopul testării. Credit: NASA / JPL-Caltech / DHS ST

„Aceasta este o tehnologie foarte interesantă, care adaugă o altă dimensiune conștientizării situației de incendiu”, a spus Ed Chow de la JPL, manager de program POINTER. “Pompierii pot fi urmăriți în timp real și, dacă nu răspund, membrii echipei lor pot vedea dacă sunt prinși sub gunoi sau dacă sunt răniți pentru a putea salva.”

Într-o demonstrație recentă, POINTER a fost testat pe o instalație pe trei niveluri, de 8000 de metri pătrați (750 de metri pătrați) din campusul Centrului Medical pentru Veterani din Los Angeles, cu o precizie de mai puțin de un metru în spațiul tridimensional. pe el.întreaga structură. Numeroasele dispozitive POINTER au fost evaluate de membrii grupului First Response Resource al Departamentului de Știință și Tehnologie al Departamentului de Securitate Internă și partenerul industrial Balboa Geolocation Inc. pentru a vă asigura că au îndeplinit cerințele primului răspuns.

Echipa POINTER intenționează acum să organizeze un webcast live al unei demonstrații tehnice într-o casă cu două familii din Pasadena, California, lângă campusul Caltech care administrează JPL pentru NASA. Alte teste pe teren pentru o varietate de scenarii de stingere a incendiilor sunt planificate până în 2021, iar o versiune comercială a POINTER va fi pusă la dispoziția departamentelor de pompieri în 2022.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nanofibrele centrifugale multifuncționale pun un nou efect asupra măștilor COVID-19

Figura (A) Ilustrația schematică a procesului de producție a nanofibrelor polimerului centrifug polimer multispinning. (B) Nanofibrele polimerice sunt rotite de sistem. O...

Arheologii găsesc dovezi din monumentele de câini domestici din Peninsula Arabică Antică

Situat în regiunea tărâmurilor Alula, în nord-vestul Arabiei Saudite, acest cimitir este acum rar construit pe pământ pentru Arabia Neolitică-Calcolitică și este un ajutor...

Pe măsură ce straturile de gheață s-au topit, nivelul mării a crescut până la 18 metri

Se știe că creșterea nivelului mării datorită schimbărilor climatice este o amenințare majoră. Noile cercetări au arătat că evenimentele anterioare de pierdere a...

Oamenii de știință identifică genele umane care luptă împotriva infecției cu SARS-CoV-2

Vedere microscopică a coronavirusului. Credit: Yeti punctat Cercetările indică controlul genelor care stimulează interferonul SARS-CoV-2 Copie Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebis au...

Noua tehnică „Mașina timpului” dezvăluită pentru măsurarea celulei

Celulele dendritice (roșii / verzi co-colorate) într-un folicul limfoid (fragment de peyer) drenează intestinul (albastru). Credit: Wang Cao și Shengbo Zhang, WEHI Utilizând o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.