蔡温嘉&陈奎烨:灭火机器人显神通
【报纸名称】:
【出版日期】2011.11.30
【版次】第02版:校园一线
【入库时间】20130610
【全文】
高层楼房消防灭火一直是一个世界性的难题,随着社会和经济的不断发展,高层建筑迅速拔地而起,这些高楼若遭雷击着火了怎么办?针对这个难题,广东实验中学的高二学生蔡温嘉和陈奎烨发明了“防雷击的高层灭火飞行机器人”。他们的创意获得了广东省机器人创意大赛的第一名、全国机器人创意大赛的第三名。本期封面人物,让我们一起了解他们的出色创意。
看新闻报道引发思考
“我的老家是在雷州半岛,那里是全国雷电频发地区,时常发生雷击火灾事故,造成当地不少的经济损失和人员伤亡。”陈奎烨告诉记者,去年他在电视上看到广州萝岗区的由雷击引发化工厂房失火的新闻,“那个事故造成12人伤亡,损失过亿,天灾无情,但是我们应该积极地探索寻找一种把危害降到最低的方法。”这个新闻引起了陈奎烨的思考。
他的想法与好友蔡温嘉不谋而合,“虽然现在有避雷针等设备,但如果闪电电荷量大时,雷击引发高层火灾等严重灾害仍无法避免,就如2010年4月13日,有目击者见到东方明珠顶部起火。高467.9米的东方明珠,起火是因为强雷击中塔顶发射天线,引起天线外罩燃烧;而在广州雷雨天气,不少人也亲眼看到小蛮腰遭受雷击。”蔡温嘉表示,由雷击高层建筑引发的火灾事故不容忽视。
深入调查不断尝试
蔡温嘉与陈奎烨通过调查发现,目前高层建筑灭火设备包括:曲臂登高消防车、登高平台消防车、自动喷淋系统、高层供水止回泄压阀、消防直升机等,但是用于雷击天气时的救火设备还没有,消防直升机也只能在正上方投洒灭火材料。“当建筑高层着火的时候,主要还是靠高层建筑自身的消防系统设施或用云梯车由户外进行灭火救人,但仅限于15层以下,比较高的地方往往不能借助云梯有效灭火。”蔡温嘉说,全国100米以上的高层建筑有1154幢,并且还在快速增长。但是,国内多个省市的最高消防云梯车也仅为78米,一旦高层着火后果不堪设想。高层建筑的防雷和灭火已经成为世界公认的难题。
“针对这种情况,我们想到了设计一个携带消防弹的防雷飞行机器人,能够飞到失火的高端楼层,通过摄像头进行监控,遥控飞行机器人有效地完成灭火救人。”蔡温嘉说。
为了实现探究目的,他们做了很多尝试。首先是飞行器的选择,蔡温嘉坚持了热气球,而陈奎烨则认为遥控直升飞机更合适,“当意见出现分歧的时候,我们就按照各自的想法尝试一下,最后选出最合适的方案。”陈奎烨说,他们最后选用了稳定性和实用性都兼顾的四轴螺旋桨飞行器,它由马达带动螺旋桨高速旋转,产生向下的气流,推动飞机起飞,保证了飞行高度和快速及时地灭火。
“当高层建筑受到着火时,由传感器得到对应信息,向PC端控制终端发出指令。灭火飞行器接收到信号开始工作,飞行器飞至失火高层,利用飞行器的微型摄像头传输视频信号至pc端控制终端进行火情监测,调整将发射口对准失火楼层。按下PC端按钮后,控制飞行器发射灭火弹施行灭火。”陈奎烨表示,他们设计的这个灭火机器人还具有防止雷击的功能,当雷击中飞行器时,能够把雷电转化为电能。
作品历时近一年
经过近一年的努力,蔡温嘉与陈奎烨成功制作出这个“防雷击的高层灭火飞行机器人”。
“蔡温嘉的点子很多,经常有一些奇思妙想,又擅于表达,比赛时候的介绍性工作基本由她完成的。”陈奎烨评价说。“但是我比较粗心,陈奎烨很细心,很多细节问题都是他发现的。”两个搭档不忘互相夸赞一下队友。
“目前我们的创意机器人只是一种理念,只能模拟操控,要把它变成现实并且应用于实际生活中,还有很长的路要走。”蔡温嘉表示,他们将继续努力学习,争取为祖国科学事业发展尽一份力。
获奖感言
虽然这只是赛,离真正的一个创意的科技发明还比有一大段距离,但是至少我们思
考了将科技应用于
生活,这是一次非常有意义的尝试。
——蔡温嘉
虽然参加比赛,占用的时间和花费的精力都比较多,但凡事都有得必有失,在付出中我也有收获,我收获的不仅是理论知识,而且能够亲自动手,将理论知识运用到实践当中。
——陈奎烨