Design von Command UAVs und ihre Anwendung in der Gefahrenabwehr und bei Brandeinsätzen

Der Einsatz von Drohnen im militärischen Bereich geht auf das Jahr 1917 und die US-Armee zurück. In diesem Jahr entwickelte Charles Kettering von der GMC Company für die US-Armee eine zweiflügelige Drohne, die Waffen tragen und Ziele treffen konnte. Heute werden Drohnen nicht nur im militärischen Bereich eingesetzt und weiterentwickelt, sondern sind auch in anderen Bereichen von Wissenschaft und Technik weit verbreitet und beliebt.

Titelfoto: (Abobe) UAV IKHANA - www.nasa.gov

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Der technologische Fortschritt in den Bereichen Elektronik und Robotik hat es möglich gemacht, eine immer größere Vielfalt dieser Vögel nach Maß zu produzieren. Zum Beispiel in Bereichen wie Strafverfolgung und Governance (Untersuchung von Tatorten und Sammlung von Beweisen), Überwachung und Steuerung von Verkehrsunfällen, Polizeistreifen, Kontrolle von Menschenmengen, Notfallmaßnahmen bei Naturkatastrophen sowie Feuerwehr und Rettungsdienste.

Einer der ersten Einsätze von Drohnen bei Feuerwehr- und Rettungseinsätzen geht auf das Jahr 2007 zurück. In diesem Jahr brach in den Wäldern um den Arohed Lake in Kalifornien ein Großbrand aus, und ein unbemanntes Fluggerät namens IKHANA wurde zum Einsatzort entsandt und überflog das Gebiet. Die NASA setzte die Drohne ein, um das Ausmaß des Vorfalls zu bewerten und zu bestimmen.

Wie in der Einleitung erwähnt, wurde der "Embryo" der ersten militärischen Drohne oder des ersten unbemannten Kampfflugzeugs jedoch bereits vor über 100 Jahren konstruiert:

"1918 entwarf Kettering den "Lufttorpedo" mit dem Spitznamen " Kettering Bug" . Die 300 Pfund schwere Rakete aus Pappmaché hatte 12 Fuß lange Pappflügel und einen 40-PS-Motor. Sie konnte 300 Pfund Sprengstoff mit einer Geschwindigkeit von 50 Meilen pro Stunde transportieren und kostete 400 Dollar. Der "Käfer" gilt als die erste Flugrakete, und die Lehren, die aus dem "Käfer" gezogen wurden, führten zur Entwicklung der ersten Lenkraketen sowie von funkgesteuerten Drohnen." (Aus dem Wikipedia-Artikel über den US-Erfinder Charles F. Ketterring )

Foto von Greg Hume - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18121472

Modell des Lufttorpedos von Charles F. Kettering, ausgestellt im National Museum of the United States Air Force in Dayton, Ohio

Zusammenfassung

Eines der wichtigsten Anliegen von Einsatzleitern bei der Leitung und Kontrolle von Großbränden ist es, exakte Informationen über das Verhalten und die Verteilung des Feuers sowie über den Standort der Feuerwehrleute am Einsatzort online zu erhalten, auch wenn dies aufgrund der Größe des Einsatzortes mit einigen Schwierigkeiten verbunden ist. Außerdem ist die Sensibilität und Risikoakzeptanz der Ersthelfer bei HAZMAT-Ereignissen sehr hoch. Der Einsatz, die Geschwindigkeit und die Agilität von Drohnen erhöhen die Stärke und die Genauigkeit der Entscheidungsfindung und der Einsatzleitung bei der Brandbekämpfung und bei der Bewältigung von Gefahrgutunfällen kann sehr effektiv sein.

Andere denkbare Anwendungen für UAVs bei der Brandbekämpfung werden wie Broadcast-Live-Bilder von Feuer oder Unfall, Beobachtung und Bewertung der betroffenen Gebiete in Zeiten der Krise all-inclusive, die Fähigkeit zur Verfolgung und Kontrolle der Truppen auf dem Boden und um sicherzustellen, dass ihre Fähigkeit, innerhalb der Reichweite von Operationen zu bewegen, senden Sie den Vogel als Vorläufer auf den Unfallort und senden Informationen an die mobile Kommandozentrale Punkt. In diesem Artikel Studien Drohnen Fähigkeit in der Werkzeug-und Nutzung für Manager und Kommandanten Entscheidungs-und Reaktionsfähigkeit bei der Brand-und HAZMAT Szenen zu erhöhen.

Zu den offensichtlichsten Anwendungen von Drohnen bei Feuerwehr und Rettungsdiensten gehören die primäre Bewertung des Unfallgebiets, die Erfassung des Umfangs und des Ausmaßes der durch den Vorfall verursachten Schäden auf der Grundlage visuell erfasster Informationen, die Sicherstellung der strukturellen Integrität für die Einsatzkräfte, die Ermittler sowie die Steuerung und Kontrolle des gesamten Feuerwehrgeländes und der in dem Gebiet tätigen Einsatzkräfte.

2. Darstellung des Problems

Eines der wichtigsten Anliegen von Einsatzleitern im Hinblick auf die Führung und Kontrolle von Großbränden ist es, spezifische und aktuelle Informationen über den Brandverlauf und den Aufenthaltsort der Feuerwehrleute am Einsatzort zu erhalten. Dies ist jedoch aufgrund der Ausdehnung des Einsatzgebietes oft schwierig. Der Verlust der Kontrolle über die Brandeinsätze kann die Risikoakzeptanz der Feuerwehrleute vor Ort erheblich erhöhen. Bei Großbränden in Städten, z. B. in Industrielagern, werden Ausmaß und Intensität des Feuers von vielen internen und externen Faktoren beeinflusst. Zu den einflussreichen externen Faktoren gehören Windgeschwindigkeit und -richtung, verfügbare und nahe gelegene Brennstoffquellen, und zu den einflussreichen internen Faktoren gehört die Brandlast.

Die ständige Kenntnis der Position und des Standorts von Feuerwehrleuten und Rettungskräften sowie des Ausmaßes der Brandausbreitung kann die Entscheidungsfindung des Einsatzleiters bei der Kontrolle und Überwachung seiner Einsatzkräfte und des Einsatzgeländes verbessern und erleichtern. Speziell für die Einsatzleitung und -überwachung entwickelte Drohnen sind nicht nur mit normalen Kameras, sondern auch mit Wärmebildkameras ausgestattet, so dass sie in der Lage sind, dem Einsatzleiter online hochauflösende Bilder und Videos aus dem Einsatzgebiet zu liefern. Sie können auch den genauen Standort der Einsatzkräfte in den verschiedenen Abschnitten des Einsatzgebietes bestimmen. Diese Wärmebildkameras ermöglichen es den Einsatzleitern, den Einsatz besser zu steuern und zu kontrollieren, da sie den Temperaturbereich des Feuers zu jedem Zeitpunkt anzeigen können.

Darüber hinaus ist bei Gefahrguteinsätzen die Risikobereitschaft der Feuerwehrleute ein immer wichtigeres Thema. Die Ausrüstung von Drohnen mit Detektoren für bestimmte chemische Gase, radioaktive Stoffe, kontinentale und regionale Parameter (wie Windrichtung und -geschwindigkeit, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck usw.) sowie Wärmebild- und Nachtsichtkameras dürfte die Fähigkeit der Einsatzleiter, genaue und richtige Entscheidungen zu treffen, verbessern.

3- Managementsystem für Feuerwehreinsätze

Der Hauptzweck des Managementsystems für Brandbekämpfungseinsätze besteht in der Bereitstellung geeigneter und angemessener operativer Prozesse, um sicherzustellen, dass durch eine möglichst rechtzeitige und genaue Planung und Durchführung dieser Prozesse zu den geringsten Kosten und in der kürzest möglichen Zeit die höchste Effizienz des Einsatzes erreicht werden kann. In den letzten Jahren wurde das Management von Feuerwehreinsätzen als eines der wichtigsten Elemente des Katastrophenschutzes in verschiedenen Branchen und Gemeinden gründlich untersucht, so dass schließlich auf der Grundlage von NFPA 1026 das "Entscheidungsfindungsmodell" als Standardprozess für das Management von Feuerwehreinsätzen festgelegt wurde.

Diagramm Nr.1 - Entscheidungsfindungsmodell für Maßnahmen und Ereignisse

Dieses Modell besteht aus drei Hauptkomponenten. Der Input dieses Modells umfasst drei Hauptkomponenten:

- Informationen zum Vorfall (II)

- Ressourcen-Informationen (RI)

- Gefährdungs- und Sicherheitsinformationen (HSI)

Informationen über Zwischenfälle (II) :

Das Sammeln von Informationen über jeden Vorfall wird durch zwei allgemeine Methoden erreicht:

Die erste Methode ist die Planung vor einem Vorfall (Pre-Incident Planning):

Dieses Modell befasst sich in erster Linie mit der Identifizierung aller risikoerzeugenden Faktoren, der damit verbundenen Risiken, anderer potenzieller Vorfälle, der erforderlichen Ressourcen, möglicher Reaktionen und Kontrollmethoden, die vor dem Eintreten des Vorfalls bereitgestellt werden.

Die zweite Methode - Informationssammlung während des Vorfalls:

Bei dieser Methode werden zwei Arten der "primären Bestandsaufnahme", die in der Regel von dem zuerst am Einsatzort eintreffenden Beamten durchgeführt wird, und der "dynamischen Risikobewertung", die in der Regel vom Einsatzleiter oder einem Spezialistenteam vorgenommen wird, angewandt. Bei der ersten Methode handelt es sich um eine vorläufige Bestandsaufnahme der vorhandenen Bedingungen und die Sammlung allgemeiner Informationen. Auf diese Weise werden drei Fragen nach dem Warum, Wann und Wo beantwortet. Durch die Beantwortung dieser drei Fragen können nützliche Informationen über die Brandursache, die Art des Brandes, die Dauer des Brandes, die verfügbaren Ressourcen, die gefährdeten Einsatzkräfte und die Ausrüstung usw. gewonnen werden, die für die Entscheidung über die Einsatzverfahren entscheidend sind.

Im zweiten Schritt werden alle bestehenden dynamischen Risiken des Einsatzortes bewertet, so dass die erforderlichen Vorbereitungen getroffen werden können, um auf diese Risiken zu reagieren, bevor sie eintreten. Bei diesem Prozess wird in der Regel allen Risiken große Aufmerksamkeit geschenkt, die sich auf den Vorfall auswirken und Veränderungen bewirken können, die die Ausbreitung des Feuers beschleunigen oder die bestehenden Kontrollmaßnahmen schwächen, so dass durch ihre Identifizierung und Beherrschung das Auftreten größerer Vorfälle verhindert werden kann.

Struktur der Informationsbeschaffung Nach der Überprüfung des Managementsystems für die Brandbekämpfung und der Genauigkeit der Leistung der einzelnen Komponenten des Modells ist es für den Einsatzleiter von entscheidender Bedeutung, genaue und spezifische Informationen vom Einsatzort zu erhalten.

Mit anderen Worten, der Einsatzleiter kann in jedem der Prozesse nur dann richtige und präzise Entscheidungen treffen, wenn er genaue und spezifische Informationen über den Einsatz erhält. Liegen nur vage, unzureichende oder ungenaue Informationen über die am Einsatzort tätigen Einsatzkräfte, die verfügbaren Ressourcen, die Brandausbreitung und die bestehende Situation am Einsatzort vor, sind die Entscheidungen des Einsatzleiters weniger präzise und der gesamte Einsatz wird wahrscheinlich scheitern.

4- Operative Fähigkeiten, Ausrüstungen und Einrichtungen, die auf UAVs installiert werden können.

Wie bereits erwähnt, gibt es eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für Drohnen in verschiedenen Bereichen, die ständig zunehmen. In diesem Abschnitt wird ein kurzer Überblick über die Ausrüstungen und Geräte, die auf Drohnen montiert werden können, sowie über die Einsatzmöglichkeiten von Drohnen gegeben.

4.1 Eine der nützlichsten und am häufigsten verwendeten Ausrüstungen, die an Drohnen angebracht werden, sind Bildkameras, die in Verbindung mit einer angemessenen Manövrierfähigkeit Live-Bilder aus der Luft senden können.

Neben herkömmlichen Kameras, die hochauflösende Bilder (Full HD) und digitalen Zoom in guter Qualität übertragen können, sind diese Drohnen in der Lage, Nachtsicht- und Wärmekameras zu tragen. Diese Kameras werden für Nacht- oder Spezialeinsätze bei Feuerwehr und Rettungsdiensten, Polizei, Militär und Sicherheitsdiensten verwendet.

4.2 Träger von Sensoren und mechanischen Armen

Drohnen sind in der Lage, mehrere Sensoren zu tragen und die notwendigen und erforderlichen Informationen vom Einsatzort zu empfangen und an den Kommandoposten und die Einsatzzentrale zu senden. Darüber hinaus können mit Hilfe der auf den Drohnen installierten mechanischen Arme Proben von Materialien und Stoffen genommen werden, die sich am Einsatzort befinden.

4.3. Navigation und Routenverfolgung

Eine der wichtigsten Fähigkeiten der Drohnen ist die Möglichkeit der Navigation und Positionierung mit Hilfe eines globalen Positionierungssystems. Durch diese Fähigkeit können die Vögel ein bestimmtes Ziel anfliegen und sich an diesem Punkt festsetzen. Durch diese Fähigkeiten können Drohnen die folgenden Aktionen durchführen:

- Fähigkeit zur intelligenten Rückkehr zu einem zuvor festgelegten Punkt, wenn die Batterie leer ist. Dieser Punkt kann am Einsatzort (z. B. in der Nähe der Kommandoeinheit) oder intelligent (z. B. im Cyberspace bei der nächsten Landung) definiert werden.

- Fähigkeit, die Grenzen der Flugverbotskarte mit kontinuierlicher Aktualisierung zu definieren, um zu verhindern, dass unbefugte Eingriffe in den Flugverbotsbereich erfolgen. So werden Vögel auf intelligente Weise nicht in Flugverbotszonen eindringen, die Warnung der Kommandozentrale bestätigen, alternative Routen wählen und den Flug fortsetzen.

- Möglichkeit zur Definition einer virtuellen Flugroutenkarte

In der Stadt gibt es Gebäude mit unterschiedlichen Höhen und Abmessungen. Auf der anderen Seite gibt es Stromleitungen, Brücken, hohe und sperrige Denkmäler, Mobilfunkmasten und... Einschließlich der Herausforderungen für UAVs beim automatisierten Flug.

Durch die Definition der Karte einschließlich der Flugbegrenzung können UAVs intelligent die Flugzonen auf der Karte bestimmen und anpassen, indem sie die Route festlegen und die Höhe erhöhen oder verringern. Ähnlich wie die Flugzonen werden auch die Karten der erlaubten Flugrouten kontinuierlich aktualisiert.

4.4. Tracking und Verfolgung von Personen und lokalen Objekten

UAVs sind in der Lage, die Truppen am Boden zu verfolgen, indem sie Funksender auf bewegliche Ziele definieren, die bereits in Betrieb sind; dadurch wird die Positionierung und Bewegungskontrolle ermöglicht und ihre Bewegungsfähigkeit innerhalb des Einsatzgebietes sichergestellt.

4.5. Notlandung

Klimaveränderungen, der Verlust des Kontakts mit dem Kommandanten, technische Störungen in den elektrischen und mechanischen Systemen, physische Angriffe und ... können den Flug des Vogels gefährden. Da auf Drohnen empfindliche und teure Geräte installiert sind, können Drohnen durch den Einbau eines Notfallsystems eine manuelle oder automatische Notlandung durchführen, wenn ein Flug nicht möglich ist und dabei zumindest Schäden entstehen.

Diese Möglichkeit ist für Drohnen vorhersehbar, um im Falle einer Gefahr oder eines Schadens eine vordefinierte Aktion im nächstgelegenen sicheren Gebiet zu landen.

Abb. 2 - Notfallsystem kann auf Drohnen installiert werden

5. Der Einsatz von UAVs bei der Brandbekämpfung - Einsatzleitung und Kontrolle

Bei der Untersuchung des Brandbekämpfungssystems wurden der Stellenwert und die Bedeutung von kontinuierlichen und genauen Online-Informationen über den Zustand der Einsatzkräfte, das Brandverhalten, die Umwelt- und örtlichen Bedingungen und die allgemeine Kenntnis der verfügbaren Ressourcen für den Kommandanten untersucht. Dementsprechend ist das Element der "genauen und kontinuierlichen Situationsberatung" eines der grundlegenden Prinzipien und der Basisarbeit im Feuerwehreinsatz. Drohnen können also eine wirksame Rolle bei der Führung und Kontrolle von Feuerwehreinsätzen spielen. Im Folgenden werden die Anpassungsfähigkeiten von Drohnen bei der Führung und Kontrolle von Brandbekämpfungseinsätzen untersucht.

5.1. Einsatz von Drohnen als First Responder-Flugobjekt zur Erfassung der Einsatzumgebung

Bei der Brandbekämpfung verzögert sich die Beschaffung von detaillierten Umweltinformationen bis zum First Responder Team und einer ersten Einschätzung durch den Kommandanten.

Aufgrund von Zeugenaussagen sind Berichte oft unvollständig, ungenau und nicht vertrauenswürdig, so dass goldene Zeit nach dem Vorfall bis zum führenden Team und frühen Bericht verschwendet wird.

Im Falle einer weit verbreiteten Krise wie Erdbeben, Überschwemmungen, Erdrutsche und so, dass in der Regel Boden arterielle Routen und Kommunikations-Infrastruktur beschädigt sind, UAV's können schnell in alle Orte gebracht werden vor allem unwegsamen Gebieten und durch die Übermittlung von Informationen die genaue Höhe der Schäden und die Bewertung der betroffenen Gebiete, die Zahl der Überlebenden, sensible Einrichtungen in Gefahr und ... bieten die Möglichkeit, genaue und rechtzeitige Entscheidungen zu einem Krisenmanagement Hierarchie. UAVs können die bilaterale Kommunikation mit Überlebenden ermöglichen, indem sie Tonanlagen installieren und Gesundheits- und Sicherheitsbefehle senden.

Auch die Planung und Priorisierung von Hilfsmaßnahmen, die Identifizierung und Bewertung von Trümmern, die durch das Erdbeben verursacht wurden, usw. könnten mit Hilfe von Drohnen durchgeführt werden.

Bergrettungseinsätze sind oft unwegsam, und aufgrund des Weges ist die Identifizierung von Gebieten nur langsam möglich. Drohnen können schnell und in kürzester Zeit Menschen in einem großen Gebiet mit Wärmekameras finden und die Bilder übertragen.

5.2. Leistungsmanagement und Verfolgung der Einsatzkräfte am Boden

Einer der wichtigsten Erfolgsfaktoren für den Einsatzleiter bei der Brand- und Unfallbekämpfung ist ein optimales Leistungsmanagement der ihm unterstellten Einsatzkräfte im Einsatzgeschehen. Bei großflächigen Bränden ist es nicht möglich, die Einsatzkräfte zu verfolgen und zu führen, es sei denn, sie werden über Funk kommuniziert. Manchmal kann diese Kommunikation nicht genügend und notwendige Informationen für den Kommandanten liefern. Wenn der Befehlshaber z.B. zu spät von den Schäden an den Truppen erfährt, wird es noch schlimmer. Die Fähigkeit zur Verfolgung von Bodentruppen wird durch die Installation von kleinen Funkgeräten auf den Helmen der Truppen und deren Bewegung an Ort und Stelle, die kontinuierliche Fähigkeit zur Verfolgung eines bestimmten Zwecks usw. ermöglicht.

5.3. Live-Übertragung von Bildern von Bränden oder Unfällen

Manager und Einsatzleiter von Bränden und Großereignissen müssen das gesamte betroffene Gebiet überblicken und untersuchen, wobei keineswegs die Möglichkeit besteht, an jedem Ort gleichzeitig anwesend zu sein. Je größer jedoch die Brände und Unfälle (einschließlich Krisen wie Erdbeben, Erdrutsche, Überschwemmungen usw.) sind, desto größer ist der Bedarf. Online-Ansicht des Unfalls, die Ausbreitung von Rauch und Feuer, die Ergebnisse der operativen Teams, Verletzungen oder Einklemmung Kräfte in den Bereichen, die Bestellung Kräfte und die Notwendigkeit, sich zu bewegen und ... Dinge, die Vorfall Kommandeur braucht, um volle Wahrnehmung, um die Operation mehr vollständig zu verwalten.

5.4. Wärmebild- und Nachtsichtkameras

Einige weit verbreitete Brände und Zwischenfälle ereignen sich in der Nacht oder ziehen sich bis in die Nacht hinein. Auch wegen der Beschränkung der Nutzung der städtischen elektrischen Energie, einige Idee muss getroffen werden, um die Ansicht der Szene zu befehlen. Der gleichzeitige Einsatz von Wärmebildkameras (mit einer Auflösung von Full HD) mit Nachtsicht und Wärmebild zur Erkennung von lebenden Organismen (Einsatzkräfte, beschäftigte Menschen und Tiere) sowie von Zwischenfällen wird notwendig sein.

Abb. 4 - Sichtbarkeit des Brandherdes mit Wärmebildkamera (CVS)

Hinweis: Bei großen Bränden ist die genaue Bestimmung des Brandherdes für den Abwurf von Löschmitteln durch Hubschrauber und Flugzeuge sehr wichtig. Der dichte Rauch, der durch das Feuer verursacht wird, behindert im Grunde die Sicht.

5.5. Fähigkeit zur Dokumentation

Brandbekämpfung und Großveranstaltungen sind nicht auf Krisenzeiten beschränkt. Mehrere Gelegenheiten beobachtet, dass die einschlägigen Grundsätze erfordert Dokumentation aus erster Hand (vor Intervention Operationen Kräfte) oder Dokumentation im Zusammenhang mit ihren Operationen; Rechtsstreitigkeiten und rechtliche und forensische Fragen wie Tatortuntersuchung, Haftpflichtversicherung, identifizieren die Ursache Schäden an der Krankenversicherung, der Prozentsatz der Verletzungen, einschließlich vor allem die Task Force ist es, die Schuld zu bestimmen.

Zusätzlich zu den oben genannten, spezialisierte Studien wie die Überprüfung des Berichts und der Dokumentation des Vorfalls und Bewertung Know-how und die Erteilung von Anweisungen aus den Erfahrungen der großen Unfall oder Feuer, einschließlich der Fälle, die Daten von Drohnen zur Verfügung gestellt werden kann sehr wichtig sein, in der Dokumentation.

5.6. Informieren der Opfer am Einsatzort

Verletzte und eingeschlossene Personen sind bei Großbränden und Unfällen an der Tagesordnung. Hinzu kommen die Überlastung der Bevölkerung, weit entfernte Einsatzkräfte - insbesondere die Einsatzleiter, Führungskräfte und die Einsatzhierarchie - mit in den ersten Minuten eingeschlossenen Personen, eine Vielzahl von lärmverursachenden Geräten, die alle den direkten Zugang zu den eingeschlossenen Personen einschränken, und aufgrund der Entfernung ist eine Sprachkommunikation zwischen Einsatzleiter und eingeschlossener Person selbst über die Handlautsprecher möglicherweise nicht möglich. Drohnen sind in der Lage, Warnungen und Sicherheitsbefehle an die Teilnehmer vor Ort über den eingebauten Lautsprecher, den Schallverstärker und andere Sprach- und Kommunikationstechnologien zu senden.

5.7. Andere Merkmale

Normalerweise können Drohnen 30 bis 45 Minuten nonstop fliegen. Neue Technologien in den Batterien mit höherer Kapazität ermöglichen eine Verlängerung dieser Zeit auf eine Stunde und sogar mehr. Außerdem können Drohnen bei einer Warnung über einen niedrigen Batteriestand intelligent an einem vorher festgelegten Punkt (z. B. einem Kommandofahrzeug) landen, um die Batterie zu ersetzen.

6. Der Einsatz von Drohnen bei Gefahrgutunfällen

Unter Gefahrstoffzwischenfällen versteht man Zwischenfälle, die durch Leckagen, Brände oder Explosionen von gefährlichen Stoffen der Klasse 9 verursacht wurden. Jedes Jahr werden große Mengen an gefährlichen Stoffen freigesetzt, und nach den Statistiken der Teheraner Feuerwehr sind fast 11 % der auslaufenden Kraftstoffe auf Autounfälle zurückzuführen.

In kompliziertere gefährliche Materialien Vorfälle einschließlich brennbarer Gase, oxidierende und ätzende sind radioaktive Elemente, gefährliche Stoffe und Klima-Parameter Identifizierung, ist auch wichtige Dinge, die der Vorfall Kommandant wissen müssen.

Im Allgemeinen sollten alle Gefahrguttransporter im Iran gemäß den örtlichen Gesetzen mit einem chemischen Etikett und einem Kennzeichnungsdiamanten für chemische Gefahren ausgestattet sein.

Bei Gefahrgutunfällen wird die genaue Art der Stoffe in der Regel anhand der auf der Ladung enthaltenen Informationen ermittelt. Dies erfordert, dass sich eine Gruppe als führend in der Nähe des Unfallortes aufhält und versucht, diesen zu identifizieren. Drohnen können mit spezieller Ausrüstung ausgestattet werden und sich dem Unfallort nähern und dadurch dem Kommandanten wertvolle Informationen übermitteln, so dass die Task Force einem geringeren Risiko ausgesetzt ist. Im Anschluss an den ersten Überblick über Gefahrstoffereignisse wird der Einsatzprozess erörtert und anschließend werden verschiedene Aspekte des Einsatzes von UAVs bei Gefahrstoffereignissen vorgestellt.

6.1. Management von Einsätzen bei Gefahrgutunfällen

Gefahrenquelle bei Gefahrstoffzwischenfällen kann mindestens ein biologisch-chemischer oder nuklearer Stoff sein, der außer Kontrolle geraten ist und leicht zu einer Katastrophe werden kann. Nach Angaben des Chemical Abstracts Service sind über 40 Millionen organische und anorganische Stoffe erfasst und kategorisiert worden, und für jeden dieser Stoffe wurden unterschiedliche Zeitpunkte für den Unfall, die Art und Weise der Reaktion und die Karte festgelegt. Aufgrund der Vielzahl von Chemikalien und gefährlichen Stoffen, in gefährlichen Materialien Vorfälle, die erste Mannschaft, die die Szene des Vorfalls betritt ist HAZMAT Team und setzt seine operative Karte zunächst auf drei Teile.

A) Einholen von Basisinformationen

B) Sicherung des Einsatzortes

C) Isolierung

Bei all diesen Schritten ist es sehr wichtig, dass der Kommandant den auslaufenden Gefahrstoff erkennt.

Einer der wichtigsten Teile des HAZMAT-Teams ist das Erkundungsteam oder das Team, das Informationen sammelt. Je nach Größe des Vorfalls besteht dieses Team aus zwei oder mehr Personen, die mit der besten persönlichen Schutzkleidung den Einsatzort betreten und Informationen über mögliche Verletzungen sammeln und den Kommandanten über die Isolierung, die Sicherung der Umgebung und die Identifizierung des Einsatzes informieren. Normalerweise muss der Leiter des HAZMAT-Teams oder der Kommandant zwei Faktoren kennen:

A) Art und Bezeichnung der Leckagen

B) Leckage am Tag oder in der Nacht (weniger als 200 Liter oder 200 Liter)

Anhand von Schildern und UN-Nummern, die an den Tanks und Behältern mit diesen Stoffen angebracht sind, sowie anhand von Farbe, Gasdetektoren oder Probenahmen versucht das First-Responder-Team, Informationen für den Kommandanten bereitzustellen. Der Kommandant kann sich auf die ERG beziehen oder spezielle Software und entsprechende Apps wie Wiser verwenden und über die Art und das Ausmaß des Vorfalls, die Entfernung des Teams zum Ort des Geschehens zur Beobachtung eines Lecks, die Notfallevakuierung in der Umgebung des Vorfalls aufgrund der Leckmenge, die Entfernung und die Einsatzreihenfolge der Dekontaminations- und Logistikteams entscheiden.

Entsprechend den oben genannten Kriterien werden Drohnen in folgenden Objekten eingesetzt:

A) Datenerfassung und primäre Größenbestimmung und Übermittlung von Informationen an den Kommandanten, Einrichtung von Entfernungen und schließlich primäre Vorbereitung von HAZMAT-Einsatzkräften durch Verständnis der Stoffvariationen und Schutzmaßnahmen.

B) Schnellerer Empfang von Daten ohne jegliche Gefahr für das HAZMAT-Team.

C) Verringerung des Risikos und Vermeidung von Folgeunfällen

Anschließend wurden die Möglichkeiten und Anwendungen von UAVs bei HAZAMAT-Ereignissen erläutert.

6.2. Grundlegende Informationsbeschaffung in dem Gebiet vor der Ankunft der Truppen

In Anbetracht der Bedeutung des Anteils von gefährlichen Materialien Vorfall durch die Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung, und die Geschwindigkeit zu neutralisieren den freigesetzten Stoff, die Art des Unfalls vor der Ankunft zu wissen, wird am effektivsten bei der Erhöhung der Geschwindigkeit in Aktion und die Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung. Mit Kameras und bildgebenden Sensoren ausgestattete Drohnen sind in der Lage, sich vor der Ankunft der Truppen am Einsatzort einzufinden und Informationen, insbesondere Bilder, Symbole und materialspezifische Kennzeichnungsnummern, an die Kommandofahrzeuge zu senden.

6.3. Bewertung der Art, Menge und Konzentration der Stoffe am Einsatzort

Nach der ersten Bestimmung der Art und des Risikograds des gefährlichen Stoffs und der Ausstattung der Einsatzkräfte mit Kleidung und Instrumenten gehen die ersten Rettungskräfte an den Einsatzort und nehmen Proben der ausgelaufenen Stoffe.

Es besteht immer die Gefahr eines Zwischenfalls für das Führungsteam in der Nähe des Einsatzortes, da die Gefahrstoffkennzeichnung nicht sichtbar ist.

UAVs sind in der Lage, eine Vielzahl von Sensoren zu tragen und vor Ort die notwendigen Daten zu sammeln und an die Einsatzleitung zu senden. Einschließlich gemeinsamer Sensor kann im Betrieb verwendet werden, kann der Gassensor SO2, H2S, CO, O2, LEL zitiert werden. Auch durch den Einbau des mechanischen Arms kann bei Bedarf eine Vor-Ort-Probenahme durchgeführt werden.

6.4. Messung von Klimaparametern

Einer der weiteren wichtigen und beeinflussenden Parameter bei der Gefahrstoffeinsatzleitung ist die Gewinnung von detaillierten Informationen aus Klimaparametern, Windgeschwindigkeit und -richtung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Druck usw. Leckagen von Gefahrstoffen können bei Wind einen Radius von einigen Kilometern betreffen und andere Kräfte am Boden gefährden. UAVs sind in der Lage, Klimaparameter zu messen und diese in kürzester Zeit an die Kommandozentrale zu übermitteln, die dann die Risikobereiche (hohes Risiko, mittleres Risiko und geringes Risiko) einteilen kann.

6.5. Darstellung der georeferenzierten Zonen um den möglichen Gefahrenstoffeinsatzort

Nach dem Vorhandensein des Tatorts können die Drohnen die klimatischen Parameter und die genaue Art der gefährlichen Substanz erfassen und die Koordinaten des geografischen Punkts mit Hilfe spezieller Software (wie z. B. der Softwareanwendung "Wiser" usw.) genau und georeferenziert auflisten (als hohes, mittleres und geringes Risiko). Dies wird den Verantwortlichen für die Evakuierung der Anwohner in den angrenzenden Gebieten in kürzester Zeit helfen.

6.6. Besondere Merkmale von Drohnen für Gefahrguteinsätze

- Drohnen können mit einem Elektromotor angetrieben werden, der während des Betriebs keine Funken erzeugt. Dies ist wichtig, da im Falle des Austretens brennbarer Gase Funken aus dem Vogelmotor am Einsatzort zu einer Explosion führen könnten.

- Wegen des geringen Gewichts und der geringen Festigkeit werden in Drohnen Kohlefasern verwendet. Für HAZMAT-Vorfälle müssen diese Fasern mit einer zusätzlichen Abdeckung gegen ätzende Stoffe, Substanzen und chemische Dämpfe sowie gefährliche Materialien verstärkt werden.

- Die Drohne wird aerodynamisch gestaltet, um den Luftwiderstand zu minimieren und die Agilität und Geschwindigkeit des Vogels zu verbessern. Bei Drohnen, die speziell für den Einsatz mit gefährlichen Stoffen konzipiert sind, muss der Vogel natürlich mit der erforderlichen Abdeckung versehen und isoliert werden, um die verheerenden Auswirkungen von am Einsatzort freigesetzten gefährlichen Stoffen und Störungen der elektrischen und elektronischen Systeme zu vermeiden.

- Installation mechanischer Arme mit Saugpumpen zur Entnahme von Proben des ausgetretenen Materials und zum Transport in einen warmen Bereich zur Prüfung und Identifizierung des Gefahrstoffs.

7. Fazit

Der Einsatz von Drohnen hat sich in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft durchgesetzt. Aufgrund ihrer besonderen Fähigkeiten wie Geschwindigkeit, Wendigkeit, Transport spezieller Ausrüstung (wie z.B. einer Kamera), Übertragung von Live-Bildern und ..., wird der Anwendungsbereich dieser Art von neuen Geräten täglich erweitert. In diesem Beitrag werden nach einem Überblick über die Geschichte, Entstehung und Entwicklung dieser Vögel ihre besonderen Fähigkeiten und Merkmale untersucht. Nach der Erörterung des Entscheidungsmodells bei der Brandbekämpfung und bei Bränden wurde dann die Übereinstimmung der Eigenschaften und der möglichen Fähigkeiten mit den Bedürfnissen und den erwarteten Fähigkeiten untersucht. Aufgrund der Bedeutung von HAZMAT-Ereignissen und des hohen Risikos für die Einsatzkräfte vor Ort wurde dann eine vergleichende Studie zwischen den Fähigkeiten der Drohnen und Gefahrgut-Ereignissen durchgeführt. Im Hinblick auf wesentliche Verbesserungen in der Elektronik-, Roboter- und Raumfahrtindustrie sowie der Kommerzialisierung von Komponenten im Iran eröffnen die Bestimmung und der Einsatz von Drohnen bei der Brandbekämpfung und bei Gefahrgutunfällen neue Möglichkeiten für die Führung, das Management und die Kontrolle von Einsätzen und bereiten einen effektiven Weg zur effizienteren, schnelleren, flexibleren und präziseren Durchführung von Einsätzen der Feuerwehrorganisation.

8. Referenzen

1. NFPA 472: Standard for Competence of Responders to Hazardous Materials/Weapons of Mass Destruction Incidents

2. NFPA 1026: Standard für die beruflichen Qualifikationen von Einsatzkräften bei Zwischenfällen

3. Emergency Response Guidebook 2012, US. Department of Transportation. Pipeline and Hazardous Administration.