近日
四川省自贡市高新区九鼎百货大楼
发生火灾,致多人遇难
让人无比心痛
超高层建筑火灾救援问题
是城市治理的难点之一
城市中高楼林立、结构复杂
高层建筑起火后如何高效灭火?
怎样才能快速摸清火场情况指导灭火?
能否让无人机参与到火灾救援中来?
也许,这个问题将被解决!
最近,一群敢想敢干的深圳青少年
研发了一款
能实现高效灭火的无人机
在第十届中国国际大学生创新大赛
萌芽赛道(针对高中生的赛道)深圳选拔赛中
夺得深圳市特等奖第一名
顺利晋级广东省复赛选拔
在研发过程中都有怎样曲折的经历?
我们一起来看看这群少年的故事
少年创想:
接警后2分钟内抵达并控制火情
在留意到有无人机被用于战争挂载炸弹后,这种“自毁式无人机”让少年深思:发明应该是造福人类的。
于是,在学生们大胆的奇思妙想之下,一款能针对高层或复杂结构建筑内部火灾进行侦察、完成投弹或自毁式灭火的轻型无人机集群系统“御火飞鹰——火情侦察控制先锋队”被研发出来了。
这个系统由轻型侦察无人机、轻型灭火无人机两大模块组成,专注于火情初期的火场侦察与精准灭火干预,希望未来能够成为消防员的“千里眼”以及第一批灭火器,最快争取在火灾发生后的两分钟内控制火情,降低高层建筑灭火难度、减少人员伤亡和财产损失。

作为该项目的负责人,高二学生柯钦舰介绍——
侦察机重400克,装备了尖端传感器、摄像头,能够实时回传火情数据信息、调配附近灭火机执行灭火任务,为火灾后续调查提供关键数据。

灭火机全副武装状态下,单架重量仅为1.1千克,其中挂载的单个灭火弹就有550克,单个灭火空间约为1m³。
两类无人机上都挂载了破窗模块,紧急情况下可击碎窗户玻璃进入火场内部。
“所以我们的灭火思路是以量取胜,以轻型无人机集群出动的方式,按需出动多架次无人机参与灭火。”柯钦舰解释说。“当下,应用于各类场景的灭火无人机并不少见,但应用在室内狭小场景的灭火无人机,目前我们没有查到。”

“我们设想在深圳微型消防站点多点布置无人机,假设火情发生在距离消防站1000米左右的位置,可以利用无人机在空中直线行动的优点,实现接警后侦察机最快30秒抵达、两分钟内灭火机到达火场并控制火情。”该团队成员徐锐松补充说。

育才中学师生对研发的灭火无人机进行测试。
研发过程中,该项目经历了3次迭代升级。该团队成员肖博洋同学介绍,该项目研发可以追溯到2年前,一共经历了3次迭代升级。目前,侦察无人机研发成本为1000元,灭火无人机成本更低为500元,若能实现量产成本将更低。
如何兼顾学业与科创实践?徐锐松说他和小伙伴们的做法是,从课后挤一切能挤出来的时间做项目。“我们科创的时间,就是别人看小说的时间、打球的时间。”
纯粹而真挚的热爱,最能打动人心。看到孩子们竭尽所能平衡学业与科创实践,家长们也都对他们的选择表示支持。徐锐松的母亲就对他们开展的这个项目给予肯定:“就算不是为了比赛,你也可以为了让这个发明能够真正造福人类而努力。”

研发过程:
与消防员展开“实战对决”测试
“我们不追求比赛名次,但获奖是意料之中的。”对于市赛夺冠,柯钦舰非常有底气。这是团队在进行广泛的调研后确定的项目,“付出了非常多的心血”。
“我们克服了无数故障,也见过凌晨五点屏幕上没改完的代码。”柯钦舰说,无论是浩渺如烟的市场数据,反复思量的科研难题,抑或是学业压力,都没有令他们停下脚步。
“补觉闭上眼,我仿佛还能看到无人机集群穿行长空,冲破火海,拯救生命于危险之中。哪怕疲倦压身,这场景也值得我们继续前进。”柯钦舰说。

柯钦舰同学(右)在“了不起的南山少年”活动“科创之行”调研活动中展示机器人。
在学校的科创社团教室,天花板铁架上有2个破洞十分显眼,这是团队在测试时,因无人机出现故障撞坏的。

前段时间,柯钦舰和队员在暴雨天开展测试,以评估无人机应对极端环境的性能。无人机在开机状态下,在暴雨中淋了整整5分钟,之后完美起飞完成所有的任务。“那时候觉得很有成就感,自己的设计经住了现实的考验。”测试完成后柯钦舰才发现,即便是整个团队都躲在伞下,但仍旧被雨淋得狼狈不堪。
今年4月,项目辅导教师房继珍带领队员走进南山区松坪山消防救援站,开展系统实地测试,与消防人员进行“人机灭火实战对决”。
过程中,该团队测试了无人机抵达4楼灭火点的时间以及实际灭火效果,同时邀请一位消防员携带标准设备与无人机同步开展灭火作业“赛跑”。最后的结果如团队所料,垂直起降的无人机更快抵达火场,并且能够在狭小空间内投掷灭火弹扑灭火源,“御火飞鹰”初步展现出了实现高效灭火的特性。

此外,深圳市消防协会、南山知名消防企业等深圳社会各界都在用力所能及的方式,为学生的小小科创实践进行托举。

“科创活动能真正地激发学生的学习兴趣,过程中学生会运用跨学科的知识去解决问题。”项目辅导老师房继珍介绍,科创实践过程中学生们会自主分工,通过多种方式获取信息、筹集更多科研经费,完成“他们自己的项目”。在这个过程中,学生们的创新意识、动手能力以及解决问题的能力都得到提升。
研发理念:
将“利刃”变为“利器”
影响更多深圳少年参与科创
柯钦舰从小就喜欢研究科创产品、尝试进行科创发明实践,目前已经拥有3个发明专利,至今做过的小发明他已数不清,如曾研发过陪伴特定人群的机器人等。“我希望能够做一个永远心怀理想,为了人类进步而奋斗的人。”
在柯钦舰看来,“御火飞鹰”研发的初衷,一为实现社会价值,二为实现科技向善。他曾注意到高层火灾事故,意识到高层建筑灭火是社会的一大痛点问题,“我们想解决这个问题,让自己的发明造福人类”。此外,他留意有无人机被用于战争,机体上挂载的是炸弹,“这明显不是在造福人类”。
“我最想要的,是自己的发明能够让社会变得更好一点。”从“自毁式无人机”工作原理出发,柯钦舰想到可以把无人机携带的炸弹替换成灭火球,将对准人类的“利刃”变为拯救人类的“利器”。
“世界上绝大多数的发明,最初都是为了造福人类”。“不管是我个人还是团队,都秉承着一个重要的理念,就是‘科技向善’。所有被冠以伟大的发明家,他们都做出了造福人类的举动。”柯钦舰说。

在近年来参与科创竞赛的过程中,柯钦舰接触到了不少来自深圳的科创少年们。对于这些“同行”,他忍不住地夸赞:“他们综合素质很高,有更多的创造性,更加深远的思维,更加广阔的视野,跟他们打交道我也能收获到更全面的观点。”

在柯钦舰看来,深圳是一座“不回头看,一路前进的未来之城”。“深圳这座城市,可以说是我在全世界最喜欢的城市。”他说。
柯钦舰认为,这座未来之城的校园科创教育一直走在最前列,作为深圳高中生,在学业之外他们还能抽出时间做科研,这件事本身就“非常前卫”。

马上进入高三阶段,柯钦舰将更加专注于课堂与学业,希望未来在大学中继续在计算机、无人机、自动化等行业领域深造,“我希望能够永远做一个心怀理想、为了人类进步而奋斗的人”。
青春正好,未来可期
一座崛起的年轻国际都市
汇聚着最有创造力的年轻人
大鹏展翅、青春昂扬的深圳
未来更精彩!
来源:深圳大件事、N视频报道(编辑:刘东博 邱悦)
编辑:茹

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