全地形森林火灾防控无人设备

作者阐述：随着地表温度逐年升高，森林火灾日益频繁，该产品提供24小时不间断森林巡逻功能，通过太阳能和热能转换提供超长电池续航和使用寿命。空中无人机在电量低于阈值时将自动返航或寻找最近的地面无人机停靠充电。同时，地面无人机将进行地面巡逻，充电完成后，空中无人机继续巡逻工作，地面无人机原地待机，利用太阳能板充电。

地面無人机和空中无人机按5：1的比例为单位进行灭火工作，由空中无人机担任灭火工作并提供空中视野，地面无人机提供地面视野兼为空中无人机补充化学药剂和电能，保证长时间续航。遇到森林火灾时，火源地点附近的空中无人机可根据卫星热源追踪技术提供的定位，自动前往并投掷灭火化学药剂。扑灭初发火后，无人机将原地待命以防复燃。若火势较大，则自动呼叫消防单位前往火源灭火，并提供陆、空的视野支援，保障消防人员安全。

导师点评：随着温室效应的增强和地表温度的升高，山火的发生率也在逐年增长。本设计关注广大卫生健康与人身防卫工作者在抗击重大自然灾害时的生命安全和工作难度。主要针对林区看护组织和消防工作人员等人群，旨在降低林区山火发生率，提高工作效率和生存率。

山火的原因包括天气干燥引起的自燃，雷电引起的雷击以及人为疏漏引起的火灾。目前山火防控产品可分为监控类和灭火类两类。监控类产品主要通过森林热源追踪技术和发现火势后报告给消防单位来进行处理。然而，这种处理方式多为事后干预，火焰已经发展到一定程度后才开展灭火行动，增加了灭火难度和工作量，也带来了经济损失和环境破坏。因此，提前防范和打初发火才是解决山火问题的关键。

灭火类产品中，无人机灭火具有很好的干预性和灭火视野，但需要人员进行操控，无法第—时间找到火源位置。因而本设计考虑让热源追踪技术和无人机技术互相补足，相辅相成。因此，本设计的产品应对山火初发火，利用热源追踪技术和自动导航技术，驱使飞行无人机自动前往火源地点投掷灭火化学药剂。地面无人机使用耐高温隔热材料，可以在火场行动自如。同时装配有热光伏电池和太阳能板，可以随时转换和储存电能，增长工作续航时间，达到24小时不间断作业，提高针对火灾的反应力和处理速度。地面无人机内装配有足量灭火化学药剂，随时为“弹药”不足的飞行无人机提供补给。地面无人机为四轮驱动电机，内置水平陀螺仪，可以平稳应对多种复杂地形，同时提供物资运送功能。

学生最终设计出的这款山火防控全地形概念无人设备，能够快速追踪热源并自动前往灭火，既能日常防范山火，也能快速处理山火，保障消防人员生命安全，提高森林火险处理效率。