T_CSF 0078-2023 森林草原消防无人机巡护作业技术规程-(高清版).docx
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1、ICS 13.220.01CCS C 84CSF团体标准T/CSF 0078-2023森林草原消防无人机巡护作业技术规程Technical regulations for forest and grassland fire prevention patrol by unmanned aerial vehicle-发布2023-09-28 发布2023-09-28 实施中国林学会 发布 目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 巡护任务25 无人机机型配置及要求26 无人机巡护站要求47 地面指挥平台要求68 巡护作业安全要求89 日常训练要求910 巡护成本核定方法9附录
2、A(资料性) 森林草原消防无人机巡护作业飞行前检查记录单12附录 B(资料性) 森林草原消防无人机巡护作业飞行后检查记录单14附录 C(资料性) 森林草原消防无人机巡护作业记录单15前言本文件按照 GB/T1.12020标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国林学会提出并归口。本文件起草单位:北京天枢通达科技有限公司、中发国研信息技术研究院(北京)有限公司、海南经济特区中质猎鹰智能勘测科技有限公司、北京市航空护林中心、国发华夏国际科技开发(北京) 有限公司、秦皇岛市傲森尔装具服装股
3、份有限公司、江苏和为警用器材制造有限公司、山东什方数合数字科技有限公司、中国安全产业协会消防创新分会、霄图(天津)高新技术有限公司。本文件主要起草人:夏传猛、张小旦、李雪涛、史卓琦、李杰、丁峰、华刚、高健 、刘浩、胡伟、张向阳、费云健、李栋、刘鹏宇、黄绪俊、李晓波、邢怡、王军、韦国仁。本文件为首次发布。森林草原消防无人机巡护作业技术规程1 范围本文件规定了森林草原消防无人机巡护作业的巡护任务,机型配置及要求,无人机巡护站、地面指挥平台、巡护作业安全、日常训练等要求和巡护成本核定方法。本文件适用于森林草原消防无人机巡护作业,也适用于森林草原病虫害防治巡查以及自然保护区或生态环境等领域的管理巡护。
4、2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。LY/T 2246 森林消防专业队伍建设和管理规范DB11/T 1824 森林消防综合应急救援队伍装备使用和维护规范DB11/T 1825 森林消防综合应急救援基础能力建设规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1无人机 unmanned aerial vehicle一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。3.2无人机巡护 unmanned aerial vehi
5、cle patrolling通过无人机沿着一定的航线,对自然资源、生态系统、主要保护对象、重要区域、人为活动、突发事件等进行定期或不定期的观察和记录,并及时上传和上报巡护作业发现的情况,由相关管理人员根据巡护结果依法采取相关措施的过程。3.3森林草原火灾 forest fire失去人为控制,在森林内和草原上自由蔓延和扩展,对森林草原、生态系统和人类带来一定危害 和损失的林草火燃烧现象。森林草原火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。3.4作业区 operation area采用无人机实施森林草原消防巡护的工作区域。3.5防火设施 fire prevention facilit
6、ies针对森林草原火灾发生发展的因素和条件,采取的预防火情发生的方法和采用的控制可燃物、隔离火源、阻止蔓延和有效灭火的手段、措施及相关设施。3.6巡护站 patrol station为保障无人机巡护作业而建设的固定站点,由无人机停机位、指挥中心、备勤室、机库、通讯指挥车库、无人机运输车库、装备器材库中的一个或多个部分构成。4 巡护任务4.1 日常巡护实施森林草原区巡护监测,包括并不限于森林草原区域内的野外用火、盗伐盗猎盗采、人员进出情况、防火设施完损状况,并对人员聚集可能引发林区的不安全因素及时进行广播驱离。4.2 火情监测依靠无人机高清拍摄和通信功能及时回传林区发生的火情和发展态势信息,为地
7、面实施高效安全的早期扑救提供准确消息。4.3 辅助救援辅助地面快速高效制定救援方案,为地面人员在复杂危险地形扑火规划安全救援路线,或在安全范围内向地面抛出救生物资和设备,为地面人员紧急避险提供安全保障。4.4 辅助灭火森林草原消防无人机巡护时发现火情,可以迅速利用机载灭火器材实时精准扑救,及时报告并传送现场视频图像,实现“打早、打小、打了”的目标,后期通过持续的火场监测防止复燃。4.5 其他任务包括无人机组建局域网、无人机测绘、就近支援灭火(集群灭火)等任务。5 无人机机型配置及要求5.1 选型原则根据森林草原消防无人机巡护作业区的地形地貌、巡护面积和任务性质,选择匹配的无人机机型和辅助设施器
8、材,满足作业区森林草原消防巡护的要求。5.2 机型配置森林草原消防巡护作业主要选用旋翼无人机和垂直起降无人机,部分任务根据作业需要可要求配置固定翼无人机、无人直升机等机型。5.3 旋翼无人机的配置要求及适用范围5.3.1 低载荷工业级旋翼无人机5.3.1.1 搭载设备要求应至少能够搭载双光(不低于可见光 30 倍变焦、热成像)吊舱、高空照明、喊话设备等。5.3.1.2 巡护作业要求低载荷工业级旋翼无人机实施巡护作业应至少满足如下要求: a)航时要求:不低于 45 min;b) 飞行高度:最大飞行高度可达到海拔 5000 m;c) 载荷要求:最大起飞重量不超过 9 kg;d) 充电换电要求:配置
9、发电机等充电设备或备用电源; e)其他要求:巡航抗风等级不低于 7 级。5.3.2 大载荷旋翼无人机5.3.2.1 搭载设备要求应至少能够搭载双光(不低于可见光 16 倍变焦、热成像)吊舱、单发灭火弹(不超过 25 kg)、抛投设备等。5.3.2.2 巡护作业要求大载荷旋翼无人机实施巡护作业应至少满足如下要求: a)航时要求:不低于 35 min;b) 飞行高度:最大飞行高度可达到海拔 4000 m;c) 载荷要求:最大起飞重量不超过 65 kg;d) 充电换电要求:配置发电机等充电设备或备用电源; e)其他要求:巡航抗风等级不低于 7 级。5.3.3 超大载荷旋翼无人机5.3.3.1 搭载设
10、备要求应至少能够搭载双光(不低于可见光 16 倍变焦、热成像)吊舱、双发灭火弹(单发重量不超过25 kg)、抛投设备等。5.3.3.2 巡护作业要求超大载荷旋翼无人机实施巡护作业应至少满足如下要求: a)航时要求:不低于 35 min;b) 飞行高度:最大飞行高度可达到海拔 4000 m;c) 载荷要求:最大起飞重量不超过 110 kg;d) 充电换电要求:配置发电机等充电设备或备用电源; e)其他要求:巡航抗风等级不低于 7 级。5.3.4 超大载荷油电混动旋翼无人机5.3.4.1 搭载设备要求应至少能够搭载双光(不低于可见光 16 倍变焦、热成像)吊舱、双发灭火弹(单发重量不超过25 kg
11、)、抛投设备等。5.3.4.2 巡护作业要求超大载荷油电混动旋翼无人机实施巡护作业应至少满足如下要求: a)航时要求:不低于 65 min;b) 飞行高度:最大飞行高度可达到海拔 4000 m;c) 载荷要求:最大起飞重量不超过 130 kg;d) 充电换电要求:配置发电机等充电设备或备用电源; e)其他要求:巡航抗风等级不低于 7 级。5.3.5 适用范围适用于平原、高原、山地、盆地、丘陵地形的森林草原消防无人机巡护作业。5.3.6 数量配置要求根据巡护区域的地形地貌进行无人机的数量配置,森林区域每 10 km20 km 半径配置 1 个巡护站, 草原区域每 15 km30 km 半径配置
12、1 个巡护站,每个巡护站配置至少 1 台旋翼无人机。5.4 垂直起降无人机的配置要求及适用范围5.4.1 搭载设备要求应至少能够搭载单光(可变焦)双光(可见光、热成像)吊舱、通信设备等。5.4.2 巡护作业要求垂直起降无人机实施巡护作业应至少满足如下要求: a)航时要求:不低于 90 min;b) 飞行高度:最大飞行高度可达到海拔 4000 m;c) 载荷要求:最大起飞重量不超过 20 kg;d) 充电换电要求:配置发电机等充电设备或备用电源;e) 其他要求:外壳防护等级应符合 IP54 规定,外壳应有足够的机械强度和刚度;巡航抗风等级不低于 7 级。5.4.3 适用范围适用于平原、高原、山地
13、、盆地、丘陵地形的森林草原消防无人机巡护作业。5.4.4 数量配置要求森林、草原区域每 40 km 半径配置 1 个巡护站,每个巡护站配置至少 1 台垂直起降无人机。6 无人机巡护站要求6.1 巡护站设置实施森林草原消防无人机巡护作业应设立无人机巡护站,无人机巡护站分为一级巡护站、二级巡护站和小型普通巡护站(以下简称一级站、二级站和小型站),巡护站的设置应符合下列规定:a)10000 hm2 以上的作业区须设立一级站,若对应区域设置一级站有困难的,经论证可设置二级站;b)1000 hm210000 hm2 范围的作业区须设立二级站,若对应区域设置二级站有困难的,经论证可设置小型站;c)1000
14、 hm2 以下的作业区应设立小型站。6.2 巡护站建筑面积无人机巡护站的建筑面积应符合表 1 的规定。表 1 无人机巡护站的建筑面积要求无人机巡护站类别建筑面积/m2一级站700800二级站400500小型站200300注:在条件许可的情况下,巡护站的建筑面积优先取上限值。6.3 巡护站构成和建设要求6.3.1 巡护站构成无人机巡护站用房应由指挥中心、备勤室、机库、通讯指挥车库、无人机运输车库、装备器材库等构成:a) 指挥中心用房主要用于无人机地面巡护站及巡护作业相关的指挥作业;b) 备勤室的建筑面积应与其配备的巡护作业人员和保障人员数量相匹配,其中一个班次的同时执勤人数,一级站可按 10 人
15、估算,二级站可按 8 人估算,小型站可按 6 人估算;c) 机库是无人机停放用房;d) 车库包括通讯指挥车和无人机运输车用房;e) 装备器材库主要用于存放森林草原消防巡护用灭火器材、灭火药剂、防火防护器材、通信器材、基础训练器材、常规保障器材等装备和器材。6.3.2 巡护站机位数无人机巡护站机库的机位数应符合表 2 的规定。表 2 无人机巡护站机库的机位数无人机巡护站类别机位数/个一级站5-6二级站3-4小型站1-2注:每个机库的机位数含一个备用机位,在条件许可的情况下,机位数优先取上限值。6.3.3 巡护站建设要求不同级别巡护站各类用房的建设要求见表 3。表 3 无人机巡护站各类用房和建设要
16、求无人机巡护站组成无人机巡护站的类别一级站二级站小型站指挥中心备勤室机库通讯指挥车库无人机运输车库装备器材库注:表中“”为必建,“”为选建。6.4 巡护站装备器材配备无人机巡护站的装备配备应适应作业区内日常巡护、火情监测、辅助救援和辅助灭火等巡护任务的需要,对应的装备配备应满足表 4 的规定。表 4 无人机巡护站装备器材配备装备类别和名称无人机巡护站类别类别装备名称一级站二级站小型站无人机旋翼无人机321垂直起降无人机321察打一体大载重多旋翼无人机321固定翼无人机其他类型无人机车辆通讯指挥车11无人机运输车321越野车21摩托车其他装备包括灭火装备、通信指挥装备、个体防护装备、救援装备、侦
17、检装备、训练和生活装备、保障装备等各级巡护站参考 LY/T 2246 和DB11/T 1825 文件要求并按实际情况储备。注:表中数字代表必备装备的配置数量,“”为选备装备。7 地面指挥平台要求7.1 地面巡护站硬件设备及要求地面巡护站应具有无人机飞行过程、任务规划、任务回放、实时监测、有效载荷任务功能、飞行器的发射和回收、数字地图、通信数据链在内的集控制、通信、数据处理于一体的综合能力,其构成主要包括硬件设备、软件平台、辅助设施器材和相关技术人员等。无人机地面巡护站的硬件设备应至少包括遥控器、计算机、视频显示器、电源系统、无线电台等设备。7.1.1 遥控器技术要求遥控器应至少满足如下技术要求
18、: a)遥控距离应不小于 5 km;b) 数据接口应支持 HDMI、RJ45、sensor、SUBUS、双路串口透传、Type-C 高速 USB 接口、OTG 接口、拓展 TF 卡槽等;c) 工作频段为 2.4 GHz2.483 GHz,也可以是其他稳定频段,并支持 FHSS 跳频; d)支持高清数据图传。7.1.2 计算机技术要求计算机应至少满足如下要求:a)应采用高品质的便携式商用计算机; b)处理器应至少满足 1.3 GHz,双核要求;c) 存储设备应不小于 256 GB,宜采用固态硬盘模式;d) 内存应不小于 4 GB;e) 网络具备 802.11ac WiFi 无线网络连接和Blue
19、tooth 4.0 无线技术。7.1.3 视频显示器技术要求视频显示器应至少满足如下要求:a) 显示屏采用 12.5 英寸13.5 英寸 LED 背光光面宽显示屏,支持数百万色彩; b)分辨率应不低于 1440*900。7.1.4 电源系统技术要求电源系统应至少满足如下要求: a)电池充放电次数不小于 500 次;b) 电池充电温度范围为-10+55;c) 电池接头触点间导通性良好,连接牢固、可靠,具有良好的外绝缘强度; d)电池应具备防振动、防淋雨措施。7.1.5 无线电台技术要求无线电台应至少满足如下要求:a)环境特性(高温、低温、防潮、防尘等)和电磁兼容性应达到工业级标准; b)发射机启
20、动应小于 30 ms;c) 作业功耗低,适合野外作业;d) 使用频率、频率容限及带宽等参数达到数传要求。7.2 地面巡护站软件平台及功能要求无人机地面巡护站的软件平台功能应包括飞行监控、航线规划、任务回放、地图导航等功能,能够支持多架无人机的控制与管理。无人机与地面巡护站通过无线数传电台通信,按照通信协议将收到的数据解析并显示,同时将数据实时存储到数据库中,在任务结束后读取数据库进行任务回放。7.2.1 飞行监控功能要求无人机飞行监控功能应至少满足如下要求: a)通过无线数据传输链路,下传各状态信息;b)保存飞行数据,并将主要信息用虚拟仪表或其他控件显示,供地面操纵人员参考; c)根据无人机的
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