情系芦山 科技救灾——沈阳自动化所芦山地震救援队纪实

发布时间:2013-05-09

2013年4月20日上午8点02分,四川省雅安市芦山县发生7.0级强震。

在接到国家地震应急救援搜救中心的电话后,当日上午9点25分,中国科学院沈阳自动化研究所应急机制启动。由机器人学国家重点实验室与中国地震应急救援中心联合承担研制的废墟可变形搜救机器人、机器人化生命探测仪、旋翼无人机三款机器人将随13人组成的芦山地震现场救援队分三批奔赴灾区参与现场搜救。这场天灾是对这三款机器人的首次实战考验,亦是对沈阳自动化所13名救援队员的生死考验。

致青春——不投弃权票的行动

4月20日,星期六,上午9点31分。分别负责陆地和空中机器人救援项目的李斌研究员和齐俊桐研究员开始给各自课题组的科研骨干们打电话,召集大家以最快速度回所,整装待发准备赶赴灾区。

据齐俊桐回忆,他所负责的旋翼无人机小组中包括他自己在内的5个人中大部分都是80后,且都是独生子女。虽然是本着参加与否全凭个人意愿的原则,但几位队员完全没有半点犹豫,应允以最快速度赶回到所里集合。1987年出生,负责无人机飞行操作的肖川当时正带着发高烧的小女儿在医院。在接到电话后,他毫不犹豫地接受了任务,转身面对妻儿眼里充满了歉意和内疚,但一想到我们的飞机能够在救灾过程中发挥作用,他也不得不舍小家、顾大家。肖川将女儿交到妻子怀里,不舍地嘱咐了几句,吻了吻还在发烫女儿的额头,迅速跑回家简单收拾了一下背包就往所里赶。

当天下午,由张国伟、王聪和郑怀兵组成的第一批救援队携带一台废墟可变形搜救机器人从沈阳桃仙国际机场出发。4月21日凌晨1时许,三人小组到达成都。初来乍到,幸得当地一名熟人家的大男孩热心相助,向单位请了假,开着自己的SUV载着三名先遣队员和一台机器人赶到了雅安,计划从那里前往芦山县重灾区。

当天夜里,高速公路交通管制,由于通行证问题,他们辗转了雅安北,雅安西,雅安南三个收费口,都未能进入高速公路。第一晚,4个人高马大的小伙子只好将车停在公路旁在车里短暂休息。由于车后还装着设备,座椅不能放倒,大家均保持直立端坐睡姿熬了一夜。打开车窗透空气,耳边听着公路上轰隆隆的救援货车过路声音,同时不安地忍受着数不清的余震,心里琢磨着未来几天将面临的救灾任务,张国伟他们几乎没有合眼。21日上午,三人克服了重重困难终于带着废墟可变形搜救机器人出现在位于芦山县老城区的明德小学开始了首次排查任务。那一刻,前一晚的艰苦、路途的疲惫早已被抛到脑后。

但那样的夜,在接下来的几天里,竟成了常态。

在救灾物资紧缺的情况下,一个面积约12平方米的小帐篷,3条被子,几辆汽车,成了13名搜救队员每天的栖息所。帐篷里睡6个人,其余人则睡在汽车里,但没有一个人觉得委屈。4月22日,震区开始下雨,夜里温度只有13、4摄氏度。潮湿的泥土将铺在帐篷内地上的纸盒板和棉被浸湿,身上穿的衣服也都不是干爽的,第二天醒来还是照样穿上身,不管不顾地投入到新一天的战斗,没有人考虑到会不会感冒。随行的老司机郑继荣在潮湿的环境下常常风湿病发作,肩膀、膝盖和腿的痛让他没睡过一个安稳觉。

热水,亦是地震后灾区稀缺资源。救援队员回忆起当时的场景都笑称,没有热水冲方便面,都是直接“啃面饼”。矿泉水、八宝粥、饼干等都是名副其实的“正餐”。没有热水,不能洗澡,就连上厕所都要自己爬到山里去。据旋翼无人机小组的队员们回忆,灾区有一些供男士们使用的临时“茅坑”——地上挖个大洞,上面横放着木条。但洞口很深,看着吓人,一不小心一条腿就可能掉进去,大家只好纷纷到山里找地方。而在白天和夜里,多达4000多次的余震已经多到让他们习以为常毫无畏惧。

“即使是在这样艰苦的条件下,每个人打电话回家都是乐观地报平安,没有一个人向家人诉苦。”齐俊桐这样回忆道。

负责运送两台旋翼无人机和一台机器人化生命探测仪从沈阳前往四川地震灾区的郑继荣和廉军两位司机师傅亦是功劳不小。4月20日下午16点多从所里出发,载着沉甸甸的设备,途径河北省、山西省、陕西省进入四川省境内,一路马不停蹄奔向大西南,他们仅用了34个小时开了将近3000公里。出生于1958年的老党员郑师傅事后回忆称,“真是恨不得马上飞到灾区”。二人顾不上身体劳累、睡眠缺乏,也感觉不到饥饿,偶尔就吃一点面包和饼干,喝口矿泉水。每5个钟头轮换开车,被换下的人即刻就会在副驾驶位置睡着。后来实在坚持不了,就改成一个钟头一换。

然而对他们来说,更大的考验还在后面。

据郑师傅回忆,从芦山县到龙门乡曾行驶过一段山路。本来是双向车道,一侧车道在地震中被山上滚落的石头掩埋或陷入地下,只留下3米多宽的一侧车道供双向行驶的车辆通行。一侧是地震造成的道路塌陷和碎石堆积,若遇下雨或山体滑坡,随时都会再有石头从山上滚落;另一侧则是200多米深的山涧。一不留神,连人带车加设备都可能滚落下去。车辆行驶到那里的时候都异常地缓慢和小心谨慎,现场非常安静,气氛十分凝重。

13人的救援队成立了临时党小组,由李斌担任临时党小组负责人。他提出在救灾行动中实行一票否决制,即只要13人当中有一个人提出行动有危险,大家就全体后退,不再向前。但令他感到骄傲的是,在这4天的任务中,即使是行驶在这样分分秒秒都可能丧命的山路上,都没有一人投过弃权票。

科技救灾——没有剧本的作战

2011年11月,“十一五”863计划重点项目“救灾救援危险作业机器人技术”中的“废墟搜索与辅助救援机器人”课题与“空中搜索探测机器人”课题通过科技部验收。随后,根据沈阳自动化所所长于海斌的指示,在机器人学研究室韩建达主任组织下,沈阳自动化所初步形成了一支地震应急救援队,配备旋翼无人机、废墟搜索可变形机器人、机器人化生命探测仪等自主研制的高技术装备。此后,三款机器人曾参加北京凤凰岭的国家地震紧急救援培训基地救灾演习。

但在真实的地震救援行动中,机器人救灾与平日里的救灾演习存在很大差异,最主要的是没有剧本,一切都是未知数。即使是平日里训练有素的操作者们,到了真实的灾后环境中,眼看着四处倒塌或损毁严重的房屋,看着失去家园的灾民,或在帐篷里休息,或排队领取救援物资,或在路边静静等候国家救援队的到来,会产生一种救灾心切的感觉。另一方面,国家地震救援队对于机器人排查和探测生命迹象反馈信息的时间要求非常严格,需要在十几分钟内将监测到的信息进行回传,作为他们进一步救援的评估依据。

“救灾没有彩排,机会只有一次。”齐俊桐如是说。但对于他们来说,这次没有彩排的行动却是成功的。在整个四天的工作中没有出现过技术问题,并在实际应用中逐渐赢得了国家救援队的信赖和认可。

每行进到一处,国家地震救援队队员们都会列队等候被他们称为“小飞机”的旋翼无人机到预定搜索排查区域飞行,将拍摄到的画面实时回传到地面控制台。救援队指挥官会根据传回来的画面进行决策,判定该区域是否可被排除在救援范围外,若不能排除,则会派遣队员到具体区域进行细致搜索和救援。

让齐俊桐记忆犹新的是4月23日,那是一次“质的飞跃”。

当天上午,旋翼无人机小组队员们的任务是获取龙门乡红星村9.5平方公里的房屋损毁信息。一开始,齐俊桐要求让小飞机工作一次试试看,救援队长当时还对小飞机能否代替搜救队员们执行排查任务将信将疑。一上午的工作结束后,原定4小时的救援时间被缩短为约2小时,大大提高了救援队的工作效率,节省了时间。当天下午,救援队指挥主动找到齐俊桐,要求他们携带小飞机,前往隆兴乡和清仁乡单独执行13.4平方公里损毁房屋的排查任务,仅派了两名救援队人员跟随。当天下午,他们仅用了3个小时就完成了全天的排查任务。

此前一天,小飞机还应龙门乡古城村政府的要求,执行了一次低空飞行的航拍任务。为古城村拍摄一张完整的灾区全景影像图。接到任务后,小飞机最终在200米的飞行高度用所搭载的高清照相机,通过悬停技术,对古城镇灾区分块进行拍摄,随后将拍摄到的影像拼成了一张完整的全景图,交给当地政府负责人和救援队。该图被评价为是当时他们所看到的“最清晰的空中影像图”,对小飞机的认同度明显提升。

在陆地上,一台废墟可变形搜救机器人和一台机器人化生命探测仪亦出色完成了他们的首次实地作战,配合国家救援队对20余处废墟、门店和危房进行搜索与排查,技术稳定、可靠,获得中国地震应急搜救中心的高度评价。

满满的感动——芦山人民的感谢

面对危险又艰苦的工作和生活条件,是什么让救援队员们时刻保持着饱满的正能量呢?大家一致认为,芦山县当地那些淳朴热情又乐观积极的灾民给了他们莫大的温暖和鼓舞。

据李斌回忆,救援队员们执行任务空隙期间坐在路边休息,在附近帐篷里生活的当地灾民,会主动搬来一些小板凳让队员们休息,并将自家烧的热水提出来让队员们冲方便面,有时还送上饮用水、自家做的盒饭和一些新鲜果蔬。队员们当然是不好意思拿来饮用,毕竟在物资紧缺的灾区,灾民们自己都勉强度日,但他们感谢救援人员的这种发自内心的关怀与无私的帮助。

最令李斌感到动容的是在龙门乡红星村看到的一处标语。当地的孩子们将一个废旧的纸盒箱展开,竖立在街头,上面用稚嫩的笔迹写着:“无论您来自何方,千言万语在心里总归化成两个字:谢谢!”在全体队员完成此次救援任务离开芦山县时,车辆所开过的地方,总可以看到当地的孩子们列队站在路边,向救灾车辆中的人们挥手致意,表达着感激与惜别。

值得一提的是,救援队员们所到之处总有很多灾民围观,对机器人的操作与执行任务情况表现出了极大的热情与好奇,当中很多还是年幼的孩童。

负责旋翼无人机地面控制台的王子铭回忆起这样的场景时感慨道:“我在像这些围观的孩子们这么大的时候,都没有机会知道什么叫做无人机。我们的机器人在灾区的主要任务虽然是辅助排查工作,但同时也是将科学知识的种子传播到了当地的孩子们心中,让他们以此为动力,努力学习,报效祖国。”(综合办公室 戴天娇)


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