巴黎圣母院大火思考：智能化能為火災(zāi)做些什么？

一場大火，燒毀了歷史的瑰寶。愿悲劇不再上演，我們還能做什么？科技改變生活，那么科技能否保護我們免受災(zāi)害？

法國當(dāng)?shù)貢r間4月15日下午，巴黎圣母院發(fā)生大火，有著800年歷史的古跡付之一炬。一場出人意料的大火，突然帶走了舉世聞名的建筑。

朋友圈不斷刷著加西莫多的鐘樓沒了，全世界的文青都在悲痛，大家都在哭訴著鐘樓倒塌，能如此引起全世界的關(guān)注，巴黎圣母院或許最該感激的是雨果。

就目前可知情況了解，巴黎圣母院的受損部分失火與當(dāng)前的翻修工程有關(guān)，主要木質(zhì)框架結(jié)構(gòu)被燒毀、塔尖倒塌。就BBC發(fā)布受損圖片看，南塔、北塔和西面的玫瑰窗口都有損壞。但總體而言，樓依然存在，大部分文物也拯救回來了。

修繕或能實現(xiàn)？

人們都在關(guān)注巴黎圣母院的重建計劃是否能實現(xiàn)？幸運的是，根據(jù)多方資料顯示，修繕巴黎圣母院是可以實現(xiàn)的。

據(jù)《國家地理》的報道，在2015年，就有藝術(shù)歷史家安德魯·塔隆對巴黎圣母院進行激光掃描，耗時數(shù)年，利用多次掃描、數(shù)據(jù)反傳，收集了超過10億個數(shù)據(jù)點。

也就是說，現(xiàn)存大量數(shù)字建模信息是可以幫助修復(fù)古建的。其中，用于三維存檔的技術(shù)叫做三維激光掃描/激光雷達，可以精確地（1-2mm精度）、快速地（每秒測量數(shù)十萬個點）獲取建筑的三維幾何信息。獲得的數(shù)據(jù)被稱為激光掃描數(shù)據(jù)或點云數(shù)據(jù)。精確到5毫米的三維圖像，將巴黎圣母院內(nèi)外部結(jié)構(gòu)一覽無遺。

運用該技術(shù)甚至可以運用3D打印技術(shù)將巴黎圣母院模型完美呈現(xiàn)。然而，類似事件層出不窮，面對無情的大火，我們真的束手無策嗎？

2014年1月，位于云南迪慶藏族自治州州府香格里拉縣的獨克宗古城發(fā)生大火，擁有1300多年的千年古城毀于一旦，起火原因是由于客棧管理者用火不慎引起火災(zāi)。

2018年9月，巴西國家博物館發(fā)生大火，2000余萬件文物藏品成為灰燼，館內(nèi)僅有10%的藏品得以幸存。起火原因是年久失修、電器短路。這場大火帶走的不僅是200年的建筑，還帶走了寶貴的研究資料。

大火不僅損壞文物、建筑，其魔掌還會伸向自然界。2019年3月，四川涼山州木里縣雅礱江鎮(zhèn)立爾村發(fā)生森林火災(zāi)，撲救任務(wù)中造成了31人遇難。相對建筑火災(zāi)，森林失火的原因是多樣、復(fù)雜的，天氣、風(fēng)向、植被情況等都可能成為“導(dǎo)火線”。

或許，建筑有建模信息，讓重新修復(fù)成為可能；森林發(fā)生大火，植被還能再次生長。但是，火災(zāi)造成的經(jīng)濟損失、文物損毀、人員傷亡是無法復(fù)原的。

預(yù)防 vs 補救

火災(zāi)發(fā)生是一瞬間的事，可是，這樣的瞬間，我們是否能做到提前預(yù)防呢？科技改變生活，那科技能否幫助我們預(yù)測火災(zāi)？

各國火災(zāi)檢測預(yù)警、滅火系統(tǒng)

德國：FIRE-WATCH森林火災(zāi)自動預(yù)警系統(tǒng)，可實現(xiàn)檢測半徑10公里，但安裝系統(tǒng)每套需7.5萬歐元。

美國：

●護林飛機和紅外線遙感火災(zāi)預(yù)警飛機巡邏，利用“大地”衛(wèi)星在距地面約705公里的軌道上繞地球運轉(zhuǎn)，檢測地面上高溫地區(qū)、濃煙及火災(zāi)遺址，成果有效，但耗費金額巨大。

●NASA噴氣推進實驗室和美國國土安全部聯(lián)合開發(fā)AUDREY，通過對火場環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)的推理，提取和理解實現(xiàn)輔助消防的目的。該套系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將眾多消防設(shè)備和傳感器信息實現(xiàn)無線交互。在消防員衣服中的可穿戴傳感器可以獲取GPS位置信息，其他房間的熱量信息、危險化學(xué)品和氣體成分信息，以及衛(wèi)星圖像等等。

作為基于云的軟件，AUDREY不僅可以向現(xiàn)場人員發(fā)送數(shù)據(jù)，還可以學(xué)習(xí)并預(yù)測后續(xù)的資源需求。2018年9月19日，AUDREY項目研究人員與當(dāng)?shù)叵谰秩藛T一起對系統(tǒng)進行了模擬火災(zāi)現(xiàn)場測試。模擬起火建筑的是由現(xiàn)代可燃物組成的特制小屋，配備了復(fù)雜的熱電偶傳感器，先進的熱成像和可視成像設(shè)備，甚至是耐熱的360°相機。

●舊金山一家科技公司SaloSciences開發(fā)了一款人工智能軟件，可以通過分析樹木的生長狀況指出山火易發(fā)的區(qū)域，這款產(chǎn)品已經(jīng)在加利福尼亞州測試，并計劃推廣到更多地區(qū)。

加拿大：

●衛(wèi)星巡回檢測系統(tǒng)，采用從衛(wèi)星上發(fā)射電磁射線檢測區(qū)域溫度，檢測溫度達到150-200℃，紅外線波長3.7微米是，即為火災(zāi)前兆。同時采用多家配置先進直升飛機輪流監(jiān)控，飛行費用預(yù)計每小時5000-6000加元。

●CL-415水上飛機：是加拿大龐巴迪宇航公司研制的水陸兩棲雙發(fā)螺旋槳飛機。主要用于撲救森林火災(zāi)的機型，執(zhí)行任務(wù)范圍廣，適于陸地與水域使用。在使用時，可以在著火區(qū)域附件的河流、湖泊、海上取水，在距水源6-15km距離內(nèi)，僅需5-12 min便可周轉(zhuǎn)一次，滅火效果顯著。

中國：

●中國兵器工業(yè)集團的一套“滅火炮”系統(tǒng)，采用發(fā)射干粉滅火劑炮彈，爆炸后可噴灑覆蓋20平方米的區(qū)域，可以在8公里之外預(yù)防火勢蔓延。

●“鯤龍”AG600水陸兩棲飛機：是用于滿足中國森林滅火和水上求援的需要，是中國首次研制的大型特種用途民用飛機，也是國家應(yīng)急救援體系建設(shè)所需的重大航空裝備。

●協(xié)會副會長單位特斯聯(lián)：AIoT智慧消防解決方案。依托數(shù)字地理信息系統(tǒng)，結(jié)合移動定位平臺，對建筑內(nèi)外的電纜電弧電氣、用電器、煙霧、可燃氣體等隱患因素進行全方位的感知，實現(xiàn)全面物聯(lián)。通過在前端感知設(shè)備部署邊緣算力，內(nèi)置算法識別規(guī)則，實現(xiàn)對布控區(qū)域內(nèi)的電弧火花、可燃氣體濃度、明火初燃點等火災(zāi)初期隱患的識別和抓拍，實時回傳到后端的智能數(shù)據(jù)分析平臺，并對消防水系統(tǒng)、消防栓等進行實時監(jiān)測和管理，對風(fēng)險做到早發(fā)現(xiàn)、早報警、早處置。

●協(xié)會會員單位重慶英卡電子有限公司：森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。利用紅外火災(zāi)探測器、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、環(huán)境探測器等智能化設(shè)備，實現(xiàn)景區(qū)及森林全天候的火險災(zāi)監(jiān)測，提高了景區(qū)及森林防火技術(shù)能力和管控水平！

無線紅外火災(zāi)探測器

主要功能

外形結(jié)構(gòu)：專利技術(shù)，抗老化、體積小巧、安裝方便。

適應(yīng)性能：全天候、全自動火險（災(zāi)）監(jiān)測及預(yù)警。

野外供電：太陽能結(jié)合高能鋰離子電池復(fù)合供電。

抗擾能力：內(nèi)置人工智能算法，可抗太陽、雷電、電磁、人工光等干擾。

無線通信：采用RF433MHz免費頻段，通信距離800m以內(nèi)。（與地形地貌相關(guān)）

探測范圍：小于等于110° 圓錐體視場區(qū)域。

火情預(yù)警：可向預(yù)警管理中心發(fā)出火險預(yù)警及定位信息。

靈敏度：10m內(nèi)可探測打火機火焰；100m內(nèi)可探測不超過2平方米火焰，響應(yīng)時間15s以內(nèi)。

物聯(lián)網(wǎng)預(yù)警網(wǎng)關(guān)

主要功能

信息接收：可接受來自無線傳感網(wǎng)探測器采集的節(jié)點信息。

信息傳達：可將收到的探測器節(jié)點信息遠程傳送到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺。

信息預(yù)警：可向預(yù)定的手機發(fā)送預(yù)警信息。

聲光報警：可驅(qū)動報警裝置發(fā)出強烈的聲光報警。

網(wǎng)絡(luò)管理：可對無線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)起網(wǎng)絡(luò)路由、節(jié)點信息采集、網(wǎng)絡(luò)巡 檢命令，排查探測器故障等。

供電方式：交流220V供電，內(nèi)置備用電池，斷電最大支持24小時。

自動恢復(fù)：若出現(xiàn)異常情況，自動重慶恢復(fù)服務(wù)。

使用范圍：配套各類傳感網(wǎng)探測器使用，主要用于傳感網(wǎng)的管理、互聯(lián)及數(shù)據(jù)通信。

災(zāi)害預(yù)警技術(shù)、產(chǎn)品匯總

災(zāi)害響應(yīng)AI（AIDR）：一個用于標(biāo)記并討論災(zāi)后緊急狀況和信息的社交開放平臺。利用機器學(xué)習(xí)對成千上萬災(zāi)害信息（如推文、Facebook帖子）進行分類。救災(zāi)人員可以通過搜索相關(guān)字詞來訓(xùn)練系統(tǒng)，或者從中提取社交媒體信息中的地理區(qū)域，由此，系統(tǒng)只需30分鐘即可了解災(zāi)區(qū)情況。

災(zāi)害影響指數(shù)(DII)：由Facebook 研究團隊創(chuàng)建的指標(biāo)，可以用于衡量某地區(qū)自然災(zāi)害造成的破壞程度，并且該指數(shù)可用來評估火災(zāi)造成的損失程度。

山火預(yù)測傳感器：由美國加州兩個高中生研究開發(fā)，該設(shè)備可以用于標(biāo)記易遭受森林火災(zāi)的區(qū)域。

AI分析地圖：Silvia Terra公司運用人工智能進行森林測繪，為規(guī)劃人員提供資源，幫助降低火災(zāi)風(fēng)險。AI分析地圖可以提前為火災(zāi)預(yù)測尋找線索，技術(shù)主要利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)和空中影像、激光掃描技術(shù)結(jié)合，測量植被的生長情況，通過大量的遙感信息和地形數(shù)據(jù)結(jié)合，在加上團隊完成的地面測繪可以對樹木大小和種類進行精確的估計。

運用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等信息技術(shù)構(gòu)建預(yù)警、滅火、災(zāi)害防御系統(tǒng)，不僅能降低火災(zāi)發(fā)生帶來的威脅，還能減少災(zāi)害的發(fā)生?；蛟S我們可以嘗試在災(zāi)害發(fā)生前做好防御，而不是等待失去后補救。

其實，保護人類文明，智能化還能做得更多。但僅僅依靠科技是不夠的，希望我們每個人都擁有一顆守護文明之心！正如圓明園遺址公園發(fā)布微博文章《文明 不能承受之殤》，表達了對人類寶庫的祈愿。

原文

2019年4月16日，北京時間0點，法國著名建筑巴黎圣母院突發(fā)大火，火勢熊熊。

159年前，英法聯(lián)軍搶劫并火燒圓明園后，譴責(zé)最深的是個法國人，而這個人就是《巴黎圣母院》的作者維克多·雨果。

雨果說：有一天有兩個強盜闖進了圓明園，一個打劫，一個放火……他們一個叫英吉利，一個叫法蘭西……

而現(xiàn)在，因雨果名著而聞名天下的巴黎圣母院也遭受了烈焰之苦。

這場大火讓人不自覺想到中國文化曾經(jīng)歷的磨難，曾經(jīng)那場燒了三天三夜的大火，萬園之園留下的灰燼，是中國歷史恥辱柱上最疼的一根釘子。

這一刻的中國人，怎能不想起，背負了一百多年圓明園燒毀的心靈創(chuàng)傷，何其艱難、何其罔然，可惜圣母院，可惜圓明園，文化不應(yīng)該這樣毀滅，更不應(yīng)該人為踐踏。

文物的損毀、消失不僅帶走了文物本身，更帶走了文物所承載的千年文明。

一場文化之殤，帶來世人對于文物保護的警醒與重視，文明是脆弱又堅韌的。

我們能夠做到的就是盡力的守護它，盡量延緩它的消逝，傳承它的精神。

每件文物都是文化的象征，每座博物館都是人類文明的寶庫。

衷心祈愿文物都能夠遠離災(zāi)難，代代傳承。