深井救援技术与装备研究现状和发展趋势

文虎　侯宗宣　郑学召　蔡国斌　严瑞锦

摘要：深井救援技术是指在深井事故救援过程中对被困人员进行救援各环节涉及的关键技术，主要包括环境侦测技术、生命探测技术、深井快速破拆技术、应急通信网络构建技术及保障深井事故救援顺利进行的其他辅助技术。深井救援装备是指在深井救援技术实施过程中必要的硬件装备和软件平台等。研究深井救援技术和装备对于保障被困人员生命安全、减少事故损失至关重要。分析了深井救援装备及关键技术的研究现状，指出现有的救援技术和装备并不能完全满足复杂多变的环境要求，存在救援装备的通用性与专用性研究不足、救援装备智能化程度有待提升、网络协同能力难以满足救援复杂环境要求、救援装备创新性研究不足等问题。针对上述问题，展望了深井救援装备与技术的发展趋势：① 深井救援装备应通过不同救援场景进行专用性和通用性划分，单一装备向多功能性、高可靠性、高机动性发展。② 救援装备智能化、精准化、自主决策化，实现智能装备为主、人员为辅的救援模式。③ 构建急速组网、多模式组网、一体化救援网络平台。④ 集成TDLAS 虽然目前并没有达到救援标准，但其高分辨率、高灵敏度和可集成化在未来将会发挥重要作用，以实现环境监测装备的高集成、轻量化、高效化。

关键词：深井救援；救援装备；空天地一体；智能救援；侦测装备；挖掘/破拆装备；通信装备；吊升装备

中图分类号：TD676文献标志码：A

0 引言

近年来，深井事故频发，给人们的生命财产安全带来了严重威胁。深井救援是一项极具挑战性和危险性的任务，它涉及对被困者及救援人员的安全和救援效率。事故发生环境可划分为水井或机井、工程深井、矿井等，不同环境对救援工作提出了更加复杂的要求。恶劣的环境不仅对被困者构成巨大威胁，也对救援人员的安全和救援效率提出了挑战。事故发生后，如果能及时利用先进的救援装备，可显著降低救援难度，提高成功率，减少人员伤亡、降低社会负面影响。因此，亟需针对智能化、专业化、高效化的先进深井救援技术与装备开展深入研究。

深井救援装备是指专门用于地下深井环境中的救援行动的设备，能够满足深井救援通信、环境及生命信息侦测、破拆救援等实际需要。这些装备的设计和使用需考虑深井环境的特殊性，以确保救援行动的高效性和安全性。同时，应急管理部颁布的《全国安全生产专项整治三年行动计划》和应急管理部等5 部门提出的《关于高危行业领域安全技能提升行动计划的实施意见》要求救援人员具备的专业技能，加大对深井救援人员的培训力度，提高其应对深井事故的能力，这些制度的建立为深井救援的发展提供了重要支持和保障。

深井救援作为应急救援分支之一，起步较晚，且一直依赖于传统的人力和基本设备。现有的救援装备结构笨重、效率低下，救援人员下井存在体能和安全考量，井内易腐物体及墙壁渗透会产生有毒气体，增加安全风险。为了克服这些困难，减少伤亡，提升效率，深井救援装备的研究势在必行[1]。

随着无人机、机器人等高科技设备的广泛应用，深井救援的效率和安全性得到了显著提高。但由于深井环境的特殊性，救援过程中仍面临许多挑战。深入研究深井救援技术与装备的现状和发展趋势，对于提高救援效率、保障救援人员的生命安全具有重要意义。

1 深井救援概述

1.1 深井事故案例分析

笔者统计分析了2018?2023 年我国新闻报道的115 起深井困人事故，共造成127 人被困，12 人遇难，如图1 所示。根据救援场景将深井划分为废弃枯井、市政深井、水井或机井、工程深井和其他窖井（如姜井、排烟井等）5 类，工程深井、各类市政深井造成坠井事故最多， 其中市政深井事故共21 起，造成7 人死亡， 分别占事故总起数和死亡人数的18% 和58%，造成惨痛伤亡和恶劣社会影响。除上述场景外，矿山事故的井下救援场景也属于深井救援的范畴，我国矿山安全形势严峻，仅2022 年发生矿山安全事故367 起，造成518 人死亡，深井救援任务艰巨。

1.2 深井事故特点

深井存在形状、深度、内部结构各异等状况，不规则的形状不利于人员及大型器械深入救援，增加救援难度。深井事故具有以下特点：1） 风险性和空间复杂性。由于深井的特殊环境和地下工作面的复杂性，深井中存在高温、高压、有毒气体等危险因素，且地形复杂，通道狭窄，地下水流、岩层崩塌等情况都会增加救援难度。

2） 时效性和信息不对称性。事故中被困人员往往面临缺氧、水源匮乏等生存困难，救援的时效性能够最大程度地减少被困人员伤亡，且深井事故中地下情况难以准确获取，井上下信息存在不对称性。

3） 发生偶然性和自救排他性。深井事故发生存在偶然性，事故一旦发生，被困人员自救可能性小，生还概率低。

4） 反复性。井下空气补给困难，多数深井在距井口5～10 m 有足够空气可供人员呼吸，深入救援需送风或补氧来解决被困和救援人员的吸氧问题，一项救援任务需多次反复进行。

1.3 深井救援技术与装备

深井救援技术是指在深井事故救援过程中对被困人员进行救援各环节涉及的关键技术，主要包括环境侦测技术、生命探测技术、深井快速破拆技术、应急通信网络构建技术及保障深井事故救援的其他辅助技术。技术保障是实施救援的首要任务之一，例如：应急通信网络构建技术是深井救援重要保障，通过网络通信实现指挥中心与救援人员、被困人员的实时通信、数据传输和信息共享。

深井救援装备是指在深井救援技术实施过程中必要的硬件装备和软件平台等。使用专用的救援装备不仅能够对被困人员提供救援支持，还能为搜救人员提供安全保护。例如：作为深井救援核心技术之一的生命探测技术，是准确探测和定位被困人员所在的重要支持，生命信息探测仪的研发为科学高效地进行生命探测提供了有效手段。

2 深井救援技术与装备研究现状

2.1 侦测装备

深井侦测装备用于地质勘测、环境监测和生命信息获取，包括地质勘测仪器、气体检测仪、井下相机等，能够提供关键的地质信息、环境数据和生命迹象，为深井救援工作提供准确的侦测和监测信息。

1） 地质侦测设备。随着地质勘测和深井侦测领域的不断发展，水下机器人在地质勘测、环境监测和救援行动中扮演着越发重要的角色。水下机器人可分为自主水下机器人（Autonomous UnderwaterVehicle， AUV） 和有缆遥控水下机器人（RemotelyOperated Vehicle， ROV） 。2020 年， 加拿大DeepTrekker 公司[2]研制出DTG3 ROV 小型潜水机器人（图2），配备了摄像机、声呐、超短基线定位等传感器，能够更加准确、快速地获取井下环境信息。英国Saab Seaeye 小型ROV[3]通过螺旋桨矢量推进，主要用于水下观测，可安装机械臂进行简单抓取。为解决浅水水域搜救的难题，中国船舶科学研究中心（702 所）研发了一款适用于浅水水域搜救的遥控机器人， 能够胜任水下伤员搜索和辅助打捞等任务[4]。AUV 能够实现大范围探测，作业不受电缆限制，但数据实时性和作业时间受到影响。ROV 依靠脐带电缆提供动力，较AUV 的数据传输性能和续航能力更优越，但限制了作业范围，目前仍未有一种较好平衡作业范围需求、数据实时有效传输、续航时间的水下机器人方案，不能很好地满足深井救援的需求。现有方案只能执行探测任务及简单的辅助打捞任务，对救援人员的操作能力提出了较高要求，仍需深入研究水下切割、抓捕等复杂功能。同时，由于水域、环境不同，对搜救装备的要求也不同，例如淡水水域和海水水域下的水下搜救装备应根据环境在功能和性能上有所侧重。

2） 环境信息侦测设备。该种设备能够帮助救援人员实时监测井下空气质量，检测有毒气体浓度，提供安全气体浓度范围，确保救援人员的安全，为救援行动提供重要的安全保障。

MultiRAE 无线便携式六合一气体检测仪是美国华瑞公司研制的一种多功能小型井下气体检测仪（图3），可以检测多种气体含量，还可以进行模块化装卸[5]。这种小型井下气体检测仪的设计使其成为救援和监测井下环境中有毒气体的理想选择，提供了一种有效的手段来确保救援人员在执行任务时的安全。几种典型气体检测仪检测性能对比见表1。

聂珲等[6]提出的基于NB?IoT 的多传感器数据融合技术能够获取丰富且有效的环境信息。戴海发等[7]提出利用传感器测量值之间的差值自适应建立传感器的后验概率分布模型，通过剔除异常值使多传感器数据自适应融合。

3） 生命信息侦测设备。UWB 雷达人员定位在深井救援中起关键作用。通过在深井内部部署多个节点，UWB 雷达系统可实时追踪并提供高精度的定位信息，帮助救援人员快速准确地找到被困人员的位置（图4）。这种定位系统适用于复杂的深井环境，可在狭窄、昏暗或有障碍物的条件下工作[8]。通过实时监控被困人员的位置，救援人员可更好地制定救援计划和采取适当的行动，提高救援效率和安全性[9]。西安科技大学研发出一种新型矿山钻孔救援装置，引入通信、网络、图像处理及多媒体技术，将井下灾区的图像、语音实时上传至地面救灾指挥部和矿山救援指挥中心，在救援过程中能够快速准确获取钻孔通道信息、被困人员位置、灾区气体环境特征，实现井下被困人员与井上救援指挥人员的双向视音频通信[10-11]。

美国研发的Lifelocator 3+型生命探测雷达采用UWB 技术，可在灾难现场帮助救援人员在2～3 min内探测到被困人员，但无法穿透大面积纯金属板[12]。Z. Pawel 等[13]研究了地下密闭空间失踪人员搜寻技术，主要通过测量系统对预定声学模式的检测，实现人员位置辨别。Jiao Mingke 等[14]研究了可以探测到被废墟、瓦砾、建筑物等掩埋或隐藏的人员的仪器。上述生命信息侦测设备均为固定器械，需对灾害区域进行前期勘探或使用重型器械预打孔洞后投入使用，灵活性差，不适用于不开阔空间及含水深井等救援场景。

井下侦测救援无人机是一种专门应用于井下救援的无人机系统。该系统采用紧凑灵活的设计，配备高精度传感器和相机，能够在狭窄的井道环境中进行搜索和监测，发现被困人员的位置。无人机具备强大的机动性和稳定性，能够轻松进入井道并进行搜寻[15-16]。同时，它还具备实时图像传输和数据分析功能，能够提供准确的目标定位信息。救援人员可通过遥控操作，实时监测无人机传回的图像和数据，快速判断被困人员的状况和位置，从而制定救援方案[17-18]。如瑞士ELIOS 3 防碰撞侦测无人机（图5）配备图像和声音传输功能，专为在恶劣环境下操作设计，具备防碰撞功能。井下侦测救援无人机的应用可大大提高救援效率，缩短救援时间，降低救援风险，但目前无人机多传感器融合技术和防爆处理依然有待攻关，这极大限制了无人机在井下等恶劣环境下的应用。

2.2 挖掘/破拆装备

深井救援中的挖掘/破拆装备是用于解救被困在地下深井或井下作业场所的人员的关键工具，包括钻探设备、爆破器械、挖掘机器人等。钻探设备用于钻孔，以便救援人员进入被困区域；爆破器械用于破坏岩石或其他障碍物，以便开辟通道，目前较为先进的有激光爆破技术[19-20]、无人驾驶挖掘机等。这些装备需具备高效、灵活、安全的特点，以应对复杂的救援环境和紧急情况。

日本消防研究所开发了T?53（图6）履带式自动救援机器人，它配备了2 个具有7 个自由度的机械臂， 能进行精细操作[21]。波兰科学技术大学的D. Derlukiewicz 等[22]通过有限元分析优化，增强了在极端环境下使用的遥控拆除机器人的鲁棒性。M. Haga 等[23]开发了一种自动控制挖掘深度的挖掘机装置，显著提升了挖掘效率。江苏八达重工机械有限公司制造了一种双动力双臂的大型救援机器人（图7），在四川雅安地震中[24]被投入使用。这类高效救援设备能迅速将标准工程机械改造为特定的重型救援工具，在灾害发生后立即部署，不仅加快了救援进程，还增强了重型救援机械在生命救助方面的能力。但由于其体型庞大，仅适用于开阔地面作业，无法完成井下或密闭空间的破拆工作，目前针对狭窄深井等受限空间内快速破拆方法的研究和应用较少。

2.3 通信装备

在救援中通信起着至关重要的作用。由于救援的特殊性，救援人员面临许多困难和挑战，如狭小的空间、恶劣的环境和高风险等。因此，有效的通信系统是确保救援工作顺利开展的关键。2021 年“7·20 郑州特大暴雨”导致郑州292 人遇难，47 人失踪，直接经济损失达532 亿元，郑州通信基站大面积退服，多条通信光缆受损，通信基础设施受损严重，给救援行动增加了极大的困难。在此次救援中，卫星通信与无人机成为重要的应急通信利器，在局部区域构筑起高机动、高可靠性的空天地一体化通信网络。空天地一体化通信网络优势在于可实现全球范围内的通信覆盖，具有较强的抗干扰能力和通信稳定性[25]，适用范围优势在于可在偏远地区、灾难现场和无法覆盖的地区提供可靠的通信支持，为救援行动中的信息传递和指挥调度提供技术保障。空天地一体化应急通信装备体系如图8 所示。

当前，国内外多家研究机构已对灾后移动通信搜救装备进行了研究。刘志博等[26]设计了一种基于码分多址接入（Code Division Multiple Access，CDMA）通信系统的终端结合应急基站方法，并建立了完整的搜救指挥系统。姜铁增[27]提出了基于LTE 信号的灾后环境下信道建模与定位算法，并设计了基于无线电平台的灾后救援装备。但上述研究对实际应用中的时间同步和低功耗等关键问题仍未给出解决方案。K. Takahata 等[28]将WiFi 网络与移动通信网络结合起来，建立了一种在灾难发生之后用于通信的移动网络。该网络节点之间的通信链路具有多个信道，可根据距离、功率和传输信道频率选择最佳信道。近年来，随着5G 技术的成熟和不断应用，有些学者利用双工通信、NOMA、Femtocell 等技术， 对5G 移动通信系统容量和频谱效率进行研究改进，如周彦果[29]提出了无线全双工网络中两阶段竞争的全双工媒体接入控制协议，解决了全双工通信中隐藏节点问题，并增加了全双工通信链路建立的机会。

2.4 吊升装备

吊升是救援过程中的最后一步。救援吊升装备作为一种重要的应急救援工具，对于解救被困人员、保障生命安全具有重要意义。传统的救援吊升装备存在一些局限性，如携带不便、操作复杂等。为了提高救援行动的效率和安全性，一些新的研究和产品逐渐兴起。

丁昌鹏等[30]针对井下被困人员不同的姿势，设计了一款井下抓取机械臂，可通过调整机械臂的抓取方式，分别对呈竖直状态和平躺状态的被困人员进行救援，并通过压力传感器及时反馈进行调整。李超[31]研制出一款基于柔性臂的小口径深井救援机器人，该机器人具备设想沟通联络和柔性化救援等功能。张靖等[32]提出了小口径深井救援新装置和一种大口径岩土钻掘施工设备。别远辉等[33]设计了一种具有仿生结构机械抓手的井下救援装置，该装置配有仿生型钳夹结构，可模仿人类的手和胳膊对被困人员进行环抱抓取，从而最大限度地降低对被困人员的伤害。裴锴等[34]提出了一种快速、高成功率的深井救援吊升装置代替消防人员实施井下营救（图9）。

3 深井救援装备存在的问题

随着科技的进步，我国在应对灾害救援方面已取得了一定的成果，对于针对性的救援装备已有了进一步研究，然而面对复杂多变的环境，现有的救援装备并不能完全满足，且没有广泛应用到救援行动中，原因分析如下。

3.1 救援装备的通用性与专用性研究不足

救援装备的通用性与专用性是影响其适用范围和效能的重要因素，目前大部分救援装备对其自身定位认知不同，导致其结构无法满足救援需求。专用型装备针对特定救援场景设计，能够在特定环境下发挥出色的作用，如在高复杂性、多变性和环境恶劣性[35]的深井救援环境下，不同的井道结构、尺寸和环境可能导致通用型装备无法完全适应，专用型装备则能够更好地满足需求，如水下搜救机器人能够实现水下环境侦测和目标探测功能，但仍存在运动效率较低、可靠性较差、密闭空间下通信距离较短等问题。此外，专用型装备的设计和制造成本较高，且需针对每种特定场景进行研发，使其难以大规模推广和应用。造价高昂、运维成本高、使用率低，且其他场景中可能无法适应等因素，导致大量救援资源浪费。

通用性装备适用于多种救援场景，具有更广泛的适应性。其设计面向火灾、易燃易爆气体、危化等危险场景，自身具有适应性强、极端环境可靠性高等特点。然而通用型装备在特定场景中的专用性不足，无法充分考虑特定场景可能出现的灾害和危险因素及复杂作业的可预见性，从而导致救援人员安全性和效率难以得到保障。此外，通用型装备本身的设计无法满足现代救援功能多样化、结构轻量化、操作精细化的要求，如UWB 雷达和矿山钻孔救援技术，装备受到自身结构和质量限制，需同时研究精准快速垂直钻孔技术，前期准备工作过多，使用条件苛刻，仅适用于小部分的救援侦测工作。

如何在结构和设计上实现通用型装备专业化、多功能化、高效化，专用型装备更专业化和一体化，在满足救援需求的同时减少损耗、降低成本，是目前救援装备领域存在的问题之一。

3.2 救援装备智能化程度有待提升

1） 感知和识别能力不足。深井救援环境复杂且危险，装备需能够准确感知和识别各种情况和障碍物。目前的装备仍依赖于人工判断和操作，主要原因是探测器感知和识别能力在井下难以满足需求，如目前灰狼算法、麻雀算法等较为优秀的无人机路径规划算法，在实验室能够实现密闭空间障碍物识别及避障，但在井下应用时往往因为传感器性能及环境客观因素，无法准确识别地下障碍物的位置和形状，导致侦测行动受限。

2） 精准控制及保护措施不足。救援装备需能够实现精准操作和控制，目前在这方面仍存在一定困难。在救援过程中，装备的操纵手柄或按钮操作不够灵活和精准，导致救援行动受限。吊升装备的吊舱不能智能化控制力度和精准度，导致被困人员在吊升时易受到不合理操作带来的二次伤害，装备的防护层设计薄弱，无法有效抵御外界的冲击和伤害，导致救援人员面临更大的风险。

3） 人机友好性有待提升。救援装备应该具有良好的操作便捷性和人机交互系统，对于比较先进的装备，应降低其操作门槛，使救援人员经过简单的培训就能使用。人机交互系统能够通过人机界面等信息传递媒介，从声音、图形等不同的途径快速了解现场情况。狭窄深井吊升装备应配备柔性手臂与手爪抓取受困人员身体或衣物、柔性包裹装置包裹受困人员、辅助照明和图像监控等装置，可实现地面指挥操作下井自动固定和自动提升受困人员。

3.3 网络协同能力难以满足救援复杂环境要求

在救援现场，通信网络的建立是救援成功的前提。通信基站快速搭建需要多部分的硬件进行部署和调制，复杂的基站搭建工作使通信难以快速恢复，极大地影响了救援进度。

对装备通信而言，现有的救援装备在信息交互和协同操作方面存在不足。装备之间的信息传递方式单一，无法实现多方实时的信息共享和交流，如MultiRAE2 气体探测器通过无线传输将探测信息传递给深入救援人员，救援人员再通过无线电传递至指挥中心，指挥中心再分拨信息至其他救援人员及设备，冗余操作极大地影响了信息的准确性和及时性。这导致救援人员在面对复杂环境时往往无法获取到全面准确的信息，给井下救援工作带来困难。此外，深井救援通常需多个装备同时进行协同操作，以达到最佳的救援效果。目前的装备在协同操作方面仍存在一定的困难，如装备之间缺乏有效的协同机制和协同指令的传递方式，导致协同操作的效果不佳。这使得救援人员往往需要花费更多的时间和精力来协调各个装备的行动，从而延误救援行动的时间和效果。

3.4 救援装备创新性研究不足

1） 传感器融合。现有的装备往往依赖于人工操作和传感器的简单感知，目前单一的基础传感器已无法满足复杂环境下的需求。因此，不仅需要引入先进的传感器技术，如多线激光雷达、红外传感器、可调谐二极管激光吸收光谱（Tunable Diode LaserAbsorption Spectroscopy， TDLAS）技术等，还要按照救援环境的复杂性对其进行分类，按照井下湿度、危险气体、亮度等条件因素对不同特性传感器进行融合，利用不同传感器的数据差值对环境信息进行交叉互补，提高特定环境下的鲁棒性和精准性，以更好地适应复杂环境，提高装备对环境的感知能力。同时，还需要研发智能算法和模型，对感知数据进行实时处理和分析，以提供准确的环境信息支持。

2） 智能决策。现有救援装备在决策和规划能力方面存在不足。水下或空中无人机在深井救援过程中为未知全图的导航式探测，需要在侦测过程中进行复杂的决策和规划，包括路径选择、侦测策略制定等。然而，目前的装备在决策和规划方面仍依赖于人工操作和判断，缺乏自主的决策和规划能力。在救援过程中，装备无法根据实时情况快速且准确地决策和规划，延缓救援进程，导致效率低下。引入先进的人工智能和机器学习技术，使装备能够分析环境数据和历史经验，做出智能决策并执行行动，比如可以利用深度学习算法对救援场景进行识别和分类，从而为救援人员提供准确的决策支持。

3） 装备轻量化、便携化。由钢铁和铝合金制造的救援装备带来的弊端是设备质量大及结构复杂导致运输困难及操作不便，如2023 年重庆3 名工人被困29 m 深井，由于井下较窄、障碍物多，一般破拆装备和吊升装备因质量大和携带困难无法使用，救援人员采用手动工具破拆钢筋，使得救援进度受到严重影响。通过引入先进的轻质材料，如碳纤维复合材料和高强度塑料材料，并对其结构进行轻量化、便携化、多功能化优化，可提高其耐用性和安全性，满足救援复杂环境的需求，提高救援行动的效率和安全性。

4 深井救援装备发展趋势

4.1 救援装备通用性/专用性细分，单一装备向多功能性、高可靠性、高机动性发展

根据不同的深井事故环境，将废弃枯井、市政深井、水井或机井、工程深井和其他窖井（如姜井、排烟井等）等不同环境进行分类，针对这些环境下的救援进行分类，对其需要使用的装备和器械进行细分，根据这些需求，将新结构、新材料、新驱动等应用于救援装备的机构设计中，进行整体设计，统一尺度。

在功能方面，保证新设备能够灵活高效地在狭小空间等特殊场合完成既定功能，能够满足特定救援环境下的特定救援需求。

在材料方面，选用新型材料，能够达到结构简单、可靠性好、安全性高、轻量化、便携化等特点，复杂条件下长时间使用不易发生疲劳、磨损、腐蚀等问题。

在组成方面，模块化的快速拆装结构是救援装备的发展趋势之一。将部分部件进行模块化处理，不仅可以使救援装备快速抵达救援现场，减少运输困难，提高救援的时效性，还可以快速组装后投入抢险救援任务。在救援过程中针对易损坏部件进行更替，降低装备维修难度。

4.2 救援装备智能化、精准化、自主决策化，实现智能装备为主、人员为辅的救援模式

随着国内基础行业的快速发展，智能化救援已成为重要发展趋势之一。智能化救援分为3 个阶段。第1 阶段，救援人员为主，装备辅助。第2 阶段，救援人员与装备协同救援，共同承担救援任务。第3 阶段，智能装备为主，救援人员为辅，提供特别决策。目前我国深井救援还停留在第1 阶段，要实现智能救援还有很长的路要走，其发展趋势如下：

在环境感知方面，通过采用先进的多模态传感器技术与深度学习算法和支持向量机算法进行优化结合，实现全方位、高效的环境信息提取，通过上位机对部分任务进行决策分析，多任务并行，实现灾后环境快速准确感知，为下一步运动决策提供先决条件。

在自主决策方面，通过蒙特卡洛树搜索算法及深度强化学习等相关技术对现场救援进行多维度分析，平衡连续性较强的数据波动，实时评估不同决策的价值，并选择最优的决策，大幅提高决策问题的求解效率，使救援装备向复杂任务高效自主决策及高鲁棒性方向发展。

4.3 构建急速组网、多模式组网、一体化救援网络平台

采用快速部署和自组织网络技术，以无人机为载体、无线通信技术为桥梁，结合不同的通信技术，如蜂窝网络、卫星通信、无线局域网和物联网等，形成多模式组网，在灾后迅速建立起临时通信网络，快速连接救援人员和设备，建立一个集成各种通信技术和救援资源的一体化平台，实现救援指挥中心与现场救援人员之间的实时通信和信息共享。平台集成语音通话、视频传输、位置定位、传感器数据采集等功能，为救援行动提供全方位的支持，实现实时的信息传输和协调。采用边缘计算、边缘网络和5G 技术，以减少数据传输延迟和网络拥堵，提供更快速的通信和数据处理能力，支持实时监控、智能分析和决策、高清视频传输、虚拟现实等应用。

5 结语

深井救援技术与装备是保障人员安全和快速救援的关键。无人机、机器人和遥控设备的应用，为深井救援提供了新的手段和可能性。同时，现代5G 及MESH（无线网格）组网等通信技术的发展，为深井救援提供了更快速、更可靠的通信手段。通过引入碳纤维复合材料和耐高温合金等新材料、创新设计、多样化救援方式、智能化技术、高效数据处理和创新人机交互方式，提升装备的智能化程度，满足救援复杂环境的需求，提高救援行动的效率和安全性。

未来深井救援装备由单一装备向多功能性、高可靠性、高机动性发展，通过不同救援场景进行专用性和通用性划分；集成可调谐半导体激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS）虽然目前并没有达到救援标准，但其高分辨率、高灵敏度和可集成化在未来将会发挥重要作用，可实现环境监测装备的高集成、轻量化、高效化。将以实现智能装备为主、人员为辅的救援目标，朝着更智能化、自动化的方向发展。深井救援技术装备不断发展，为应急抢险救灾提供更加有力的保障，是在重大自然灾害和人为事故救援中提高救援效率、保障救援人员和受困人员生命安全的重要途径。

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基金项目：国家重点研发计划项目（2023YFC3010905）；国家自然科学基金资助项目（52174197）；陕西省应急救援装备能力评估项目（2023HZ1554）。