Melihat melalui dinding untuk membantu Anda menemukan petugas pemadam kebakaran yang perlu diselamatkan

Teknologi pemosisian yang unik sedang dikembangkan untuk mengidentifikasi petugas pemadam kebakaran di gedung tempat teknologi pemosisian lainnya gagal.

Saat memasang penjaga pantai di sebuah gedung, petugas pemadam kebakaran sering kali dihadapkan pada lingkungan yang berubah dengan cepat dan tertutup oleh asap dan api. Menavigasi struktur dapat membingungkan dan, jika petugas pemadam kebakaran tersesat atau terluka, penyelamat dapat dengan cepat menjadi orang yang membutuhkan pertolongan.

Untuk membantu mengurangi bahaya ini, NASALaboratorium Propulsi Jet dan Departemen Sains dan Teknologi Departemen Keamanan Dalam Negeri (S&T) sedang mengembangkan POINTER (Navigasi dan Pelacakan Presisi Eksternal dan Internal untuk Tanggap Darurat), sebuah sistem untuk menemukan dan melacak petugas pemadam kebakaran di fasilitas ketika mereka mempertaruhkan nyawa untuk menyelamatkan orang lain. Kependekan dari Precision Navigation and Tracking External and Internal for Emergency Response, sistem ini mulai dibentuk pada tahun 2014, dan sekarang teknologinya telah matang untuk digunakan oleh departemen pemadam kebakaran di seluruh negeri.

“Bahkan dengan semua kemajuan yang dibuat dalam teknologi pemadam kebakaran, kami masih kehilangan terlalu banyak petugas pemadam kebakaran setiap tahun,” kata Greg Price, yang mengarahkan program penelitian dan pengembangan pertama S&T. “Kami ingin mereka tahu bahwa kami memiliki tulang punggung mereka, bahwa kami bekerja untuk memberi mereka alat yang mereka butuhkan untuk memastikan keselamatan mereka sendiri. POINTER adalah salah satu solusi keselamatan tersebut.”


Departemen Sains dan Teknologi dari Departemen Keamanan Dalam Negeri telah bermitra dengan Jet Propulsion Laboratory NASA untuk mengembangkan POINTER, teknologi pelacakan responden pertama revolusioner yang menggunakan bidang magnetoquasistatic untuk menemukan responden tiga dimensi selama keadaan darurat – terutama ketika jarak pandang rendah karena asap yang kuat atau puing-puing. Dengan POINTER, perintah insiden dapat mengidentifikasi anggota tim dalam sentimeter. Kredit: Departemen Keamanan Dalam Negeri

Tidak seperti teknologi penentuan posisi seperti GPS atau identifikasi frekuensi radio, POINTER tidak menggunakan gelombang radio. Meskipun gelombang radio menawarkan cara yang andal untuk menentukan lokasi Anda di ruang yang relatif terbuka, gelombang radio tidak dapat diprediksi jika Anda pulang atau dikelilingi oleh gedung-gedung tinggi. Ini bisa menjadi sedikit kerumitan saat mencoba menemukan lokasi janji temu, tapi bisa jadi situasi hidup atau mati ketika mencoba menemukan petugas pemadam kebakaran di gedung yang terbakar.

Bidang magnetoquasistatic

POINTER menghilangkan ketidakpastian itu dengan mengeksploitasi bidang magnetoquasistatic (MQS). Suatu jenis medan elektromagnetik, medan MQS telah banyak diabaikan oleh para peneliti sebagai alat pemosisian yang vital karena penurunan yang cepat sebagai fungsi jarak. Ma JPL Ahli teknologi penelitian senior Darmindra Arumugam telah membantu mengembangkan kerangka kerja matematika dan teknologi untuk memungkinkan penerapan praktisnya menggunakan frekuensi yang lebih rendah untuk memperluas jangkauan teknologi ini sambil memastikan data situasi yang sangat akurat.

“Bidang-bidang ini tidak terhalang atau dipantulkan oleh bahan-bahan yang ditemukan di sebagian besar bangunan, karena sebagian besar bahan konstruksi memungkinkan medan magnet kuasi-magnet untuk menembus dengan mudah,” kata Arumugam, yang juga peneliti utama untuk POINTER.

“Ini adalah teknologi yang sangat menarik yang menambahkan dimensi lain pada kesadaran situasional petugas pemadam kebakaran.”
Ed Chow, Direktur Program POINTER

Bidang MQS dapat dihasilkan ketika arus listrik bolak-balik frekuensi rendah melewati kumparan. Medan elektromagnetik memiliki komponen listrik dan magnet, tetapi pada frekuensi yang sangat rendah dan untuk struktur kumparan, komponen magnet pada bidang MQS menjadi dominan. Dalam rentang kuasi-statis, yang dapat berkisar dari beberapa meter hingga ribuan meter (ditentukan oleh frekuensi yang melewati kumparan), medan MQS bertindak seperti medan magnet statis yang dihasilkan oleh interior planet kita. Itulah mengapa kolom ini dideskripsikan sebagai “quasistatic”, yang artinya guasgi keras, atau berosilasi sangat datar.

“Ini menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam cara kerja dan kinerja penginderaan jauh berdasarkan gelombang,” tambah Arumugam. “Sementara gelombang radio menjadi terhalang, dipantulkan dan dilemahkan oleh bahan logam, semen dan batu bata di gedung, medan magnet-quasatic tidak.” Mereka langsung menembus dinding, menciptakan sarana untuk bernavigasi dan berkomunikasi ketika garis pandang langsung tidak lagi tersedia. ”

Bentuk teknologi penentuan posisi ini juga akan diterapkan di luar Bumi, Arumugam menambahkan. Teknik MQS dapat dikonfigurasi untuk mengambil jarak yang lebih jauh, mengisi celah teknologi yang signifikan untuk sensor navigasi untuk beberapa proyek robot luar angkasa NASA. Banyak dari sistem robotik ini harus menavigasi secara mandiri melalui lingkungan yang menantang, tanpa garis pandang dan mungkin memerlukan keterampilan navigasi tambahan. Bidang MQS dapat digunakan oleh robot penembus es, robot batu, dan robot bawah air, di mana teknik navigasi tradisional gagal berfungsi dengan baik.

Penggunaan Praktis

Sistem POINTER terdiri dari tiga bagian: penerima, pemancar, dan stasiun pangkalan. Alat pemadam api membawa receiver, yang saat ini seukuran ponsel tetapi diharapkan menjadi jauh lebih kecil setelah pengembangan lebih lanjut. Pemancar yang dapat dipasang ke kendaraan darurat di luar gedung menghasilkan bidang MQS, yang berjalan melalui gedung, menyematkan penerima yang berada dalam jarak sekitar 230 kaki (70 meter) ke dalam versi sistem saat ini.

Kisaran ini dapat diperpanjang tetapi tidak diperlukan di sebagian besar aplikasi layanan kebakaran. Penerima mendeteksi bidang tersebut, menentukan lokasi 3D-nya, dan kemudian mengirim data tersebut kembali ke luar kotak ke laptop (stasiun pangkalan). Perangkat lunak tampilan menunjukkan di mana petugas pemadam kebakaran berada dalam ruang 3D di a presisi beberapa inci.

POINTER tidak hanya dapat membantu tim pemadam kebakaran menemukan anggota tim di seberang dinding, bidang MQS juga dapat menentukan orientasi penerima. Dengan kata lain, mereka dapat memberikan informasi penting tentang apakah responden pertama berdiri atau berbaring, bergerak atau tidak bergerak, dan ke arah mana mereka menuju.

Penerima adalah POINTER Transmitter

POINTER terdiri dari penerima, pemancar, dan stasiun pangkalan. Searah jarum jam dari kiri: Prototipe penerima dibawa oleh petugas pemadam kebakaran dan berkomunikasi dengan koil pemancar, yang dipasang ke truk pemadam kebakaran yang tidak berfungsi untuk tujuan pengujian. Kredit: NASA / JPL-Caltech / DHS ST

“Ini adalah teknologi yang sangat menarik yang menambahkan dimensi lain pada kesadaran situasional petugas pemadam kebakaran,” kata Ed Chow dari JPL, direktur program POINTER. “Petugas pemadam kebakaran dapat dilacak dalam waktu nyata dan, jika mereka tidak menanggapi, anggota tim dapat melihat apakah mereka terjebak di bawah puing-puing atau jika mereka terluka sehingga penyelamatan dapat dilakukan.”

Dalam demonstrasi baru-baru ini, POINTER diuji di fasilitas tiga tingkat, 8.000 kaki persegi (750 kaki persegi) di kampus Pusat Medis Urusan Veteran Los Angeles Barat dengan akurasi kurang dari satu meter dalam tiga- ruang dimensi di seluruh struktur. Beberapa perangkat POINTER dievaluasi oleh anggota Kelompok Sumber Responden Pertama dari Direktorat Sains dan Teknologi Departemen Keamanan Dalam Negeri dan mitra industri Balboa Geolocation Inc. untuk memastikan bahwa mereka memenuhi persyaratan responden pertama.

Tim POINTER sekarang telah merencanakan untuk melakukan siaran langsung demonstrasi teknis di sebuah rumah keluarga berlantai dua di Pasadena, California, dekat kampus Caltech, yang mengelola JPL untuk NASA. Uji lapangan lebih lanjut dalam berbagai skenario pemadaman kebakaran direncanakan hingga tahun 2021, dan versi komersial POINTER akan tersedia untuk departemen pemadam kebakaran pada tahun 2022.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.