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无人系统支持新冠肺炎疫情监测、防控救治及物资保障,建议加快应用推广

转载 2020-04-30 15:45 孙永生,金伟 来源:科技导报

无人系统在新冠肺炎重大疫情防控中的应用,主要体现在疫情监测、防控救治和物资保障等3个方面:疫情监测阶段,高空监控的无人机、防疫宣传与消杀的机器人、智能红外测温系统等高效完成了工作,为疫情预防、延缓蔓延提供了有力技术手段;防控救治阶段,5G远程会诊平台、诊断治疗机器人、可移动负压隔离舱等有效解决了直接接触救治引起传染风险的问题,有效保障了一线医护人员安全;物资保障方面,智能生产系统、空中无人机等为疫情防控医疗及生活物资生产、调配起到了关键作用,大大提高了供应保障效率。

No.1 监测预防

1.1 防疫监控及宣传

在新冠肺炎疫情防控工作中,利用无人机实施空中巡逻震慑、巡逻监控与督查成为抗击新冠肺炎的一道靓丽风景线。具备轻质、灵活等优势特点的无人机可作为各地监控排查的有力帮手,助力实现7×24小时被监测区域范围内全自主无人化实时监测。目前,全国许多城市在疫情期间都已每日定期利用无人机喊话宣传,引导人们学习防疫知识、穿戴防疫装备。

无人机喊话及防疫宣传

随着企业的陆续复工,多地市民热线也面临巨大挑战,智能电话机器人疫情排查与防疫知识宣传成为了重要的现代化手段之一。智能电话机器人基于语音合成、语音识别和语音理解等人工智能技术,智能电话机器人可以根据实际需求提供对话逻辑流程图。

智能电话机器人模拟

在人机对话过程中,机器人会按照预设的逻辑进行提问,客户的回答由基于自然语言处理(NLU)技术的智能问答功能进行理解,并跳转到相应的下一个问答节点,直至完成询问过程。电话机器人还可以对所收集信息进行整理和统计,进而协助有关部门锁定重点关注对象。

1.2 病毒消杀预防

消毒无人机

利用无人机、无人车、机器人对社区等人口密集性场所进行消毒,能够有效解决消毒工作中的设备短缺、人手不足等问题。室内消毒机器人可采用超干雾化过氧化氢、紫外线消毒、等离子空气过滤等方式,在医院病房、走廊通道等相对密封的环境中进行消毒;在室外、社区街道、路面或公共场所,则需采取搭载消毒水箱的机器人或无人机,通过喷洒消毒药水的方式进行消毒。

中信重工防疫消毒机器人

1.3 智能红外测温

AI红外测温

测量出入人员的体温是疫情检测的第一关口。智能红外检测仪内置智能视觉芯片,能够实时提供人脸和人形的精确位置信息,且不受遮挡范围因素的影响。在地铁、车站、机场等人员密集型场所,架设智能红外测温仪可以对通过入口处的大规模人群快速完成体温检测,一旦发现体温异常者,系统会马上报警。

红外线热成像双光吊舱与无人机结合,能够在高空中对行人和居民进行体温检测。

增加测温标定支架的

大疆御2行业双光版无人机

No.2 防控救治

2.1 诊断治疗机器人

在新冠疫情防控中,医疗机器人的运用在不同程度上减少了医护人员的工作量,有效降低了病毒传播概率。其中,医疗服务类机器人的使用频率最高。

5G送餐送药机器人

但是,手术、治疗机器人,在新冠肺炎救治中使用还较少,美国首例新冠肺炎治愈患者便是采用了机器人进行诊疗。

2.2 5G远程会诊平台

武汉雷神山医院远程会诊现场

5G远程会诊平台是新兴 5G技术、增强现实(AR)技术、语音交流系统以及附带摄像系统的医用推车等多种技术的结合。通过这一平台,外地医疗专家可以与隔离区医生进行远程会诊,共享患者医疗档案,共同近距离观察患者病情。一线医护人员不用频繁进入隔离病房,减少了直接接触,并且各地专家集合会诊发生交叉感染的风险也大大降低。

此外,5G、AI、AR 等新兴技术的发展和应用,实现了医生实时面对面与患者“零距离”沟通,帮助解决心理问题。

2.3 可移动负压隔离舱

机场、海关、港口、车站、地铁站、急救中心、传染病医院等人员密集或疫情较为严重场所,生物安全型负压隔离间可快速有效切断传播途径,起到短暂空间隔离、突发情况应急处置的作用。

未来,负压隔离舱将变得越来越智能,具备自主移动性,配合智能机器人、远程操控系统、心肺复苏医疗设备等,将实现对病患的自动引导入舱、装车转运、初步诊断抢救等全过程,高效完成目前由人工负压车才能完成的工作。

No.3 物资保障

3.1 智能生产系统

广州超高速自动化口罩生产线

口罩等防护用品之所以能在短时间内迅速满足抗疫前线需求,得益于国家全面推动口罩生产企业的复工复产,保障生产设备的供应;也得益于生产过程全自动化技术的应用。在智能无人生产线上,每台口罩智能生产设备仅需1名操作人员便可完成从卷料上料、折叠压合成形及分切、耳带上料机焊接、下料的全自动生产。

3.2 物资投送装备

在新冠肺炎防控工作中,具备小件派送的无人机,已开始承担城市医护特需物资的空中派送任务,包括为隔离人员运送生活物资,给定点医院投送医疗物品等。

No.4 无人系统重大疫情防控体系

无人系统疫情防控管理体系

在重大疫情的预防、监测、控制、救治及物资保障等过程中,可充分利用无人系统,特别是将无人系统投入到日常预防当中。在疫情防控过程中,广泛采用无人机、无人车、无人船、机器人等无人化工具,结合人工智能、大数据平台及互联网手段,建立无人系统疫情防控管理体系。

整个防控中的无人系统设备、包括远程后台数据管理系统,可实现对疫情的一体化、协作化应对和防控,有助于利用科技手段完善重大疫情防控体制机制建设,助力建立健全高效的国家公共卫生应急管理体系。

No.5 建议

为有效防控疫情,降低一线工作人员交叉感染风险,建议加快无人系统的应用,以预防为要,建立无人系统重要疫情防控体系,让一线工作人员在保证自身安全的前提下,为国家安全、公共安全做出更大贡献。

全文详见《无人系统在新冠肺炎疫情防控中的应用实践》,论文发表在《科技导报》2020年第4期。

论文作者:孙永生,金伟,唐宇超

作者简介:孙永生,中国低空安全研究中心,副教授,研究方向为无人智能系统;金伟(通信作者),工业和信息化部装备工业发展中心,副研究员,研究方向为无人机产业发展及政策。

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