Časopis 112 ROČNÍK XXII ČÍSLO 11/2023

Během noci 4. května 2023 vyslalo KOPIS HZS hl. m. Prahy jednotku požární ochrany k požáru elektromobilu v podzemních garážích. Pro potřeby statutárního města Plzeň v oblasti informačních technologií byla zřízena organizační složka města Správa informačních technologií města Plzně. Jejím hlavním účelem je budování a provoz informační struktury města a podpora uživatelů městských organizací. Jedním z nejrozšířenějších požárních čerpadel používaných v ČR jsou požární odstředivá čerpadla firmy THT Polička. Lesní požáry v roce 2023 byly historicky nejhorší. Mnoho států jižní Evropy bojovalo s ohněm prakticky celé léto. Nejvíce postižené bylo Řecko. HZS Jihočeského kraje v multimediálních učebnách společně s dětmi i dospělými hledá odpovědi na otázky týkající se mimořádných událostí. Jak se chovat a co dělat v případě vzniku požáru, povodně, vichřice, sněhové kalamity či úniku nebezpečné látky? 

Pro potřeby statutárního města Plzeň v oblasti informačních technologií je zřízena organizační složka města – Správa informačních technologií města Plzně, příspěvková organizace (SIT). Hlavním účelem je budování a provoz informační struktury města Plzně a podpora uživatele městských organizací. SIT významně usnadňuje výkon a elektronizaci městských agend, výuku s pomocí moderních technologií, přístup k bezplatné wifi v městském prostoru (sportoviště, parky a městské budovy) a mnoho dalších činností.

Mimo zmíněnou problematiku se SIT dlouhodobě věnuje inovativním projektům v oblasti využití a uplatnění bezpilotních prostředků (UAV – Unmanned Aerial Vehicle) pro různá odvětví. Jednou z oblastí, které se SIT věnuje, je i bezpečnost a podpora činností složek integrovaného záchranného systému (IZS). Spolupráce mezi SIT a složkami IZS se datuje již od roku 2016, kdy byl zástupcům Policie České republiky (PČR) a Hasičského záchranného sboru Plzeňského kraje (HZS PLK) představen antikolizní dron Elios 1. Začátky byly především o důvěře, vnímání potřeb a hledání možností, jak bezpilotní prostředky u těchto složek efektivně a s ohledem na legislativní možnosti využít. Od roku 2017 se pak Drony SIT pravidelně účastnily cvičení složek IZS a následně i řešení mimořádných událostí (MU) na území PLK. Pro zvýšení efektivity nasazení a zrychlení přepravy UAV na místo zásahu bylo v roce 2020 z pracovníků Drony SIT vytvořeno družstvo jednotky Sboru dobrovolných hasičů (SDH) městské části Plzeň-Litice. Pracovníci Drony SIT se stali po základní odborné přípravě členy jednotky SDH a disponují vozidlem VW Amarok vybaveným zvukovým a světelným výstražným zařízením. Vzniklé odloučené družstvo jednotky požární ochrany (PO) má celkem šest členů, kteří mají způsobilost operátora UAV a zajišťují pohotovostní dosah pro případný výjezd této jednotky PO pro podporu složek IZS (doba výjezdu je stanovena na jednu hodinu).

Termovizní snímek při požáru hrabanky pomáhá identifikovat skrytá ohniskaV současné době je možné prostřednictvím UAV zajistit velmi kvalitní přenos informací z místa zásahu přes streamovací technologii a zabezpečený server až do aplikace, kterou mají jednotky IZS ve výbavě (tablety, mobilní telefony). V této aplikaci je možné otevřít až tři přenosové kanály a přenášet informace v reálném čase, včetně propisování GPS bodů do mapového podkladu. Mohou tak okamžitě předávat nová ohniska požárů, a tím i predikovat postup požáru. Ve výbavě SIT je několik typů bezpilotních prostředků s velmi kvalitní optikou, termovizní senzorikou a následným přenosem. Jako omezení se může jevit zapojení prostředků UAV a současně letecké hasicí služby. Zkušenosti při reálné zásahové činnosti prokázaly, že tato možnost je realizovatelná při dodržení bezpečnostních pravidel. HZS PLK využívá činnosti bezpilotních prostředků primárně pro termovizní monitoring při větších požárech, při destrukci budov, popřípadě při událostech většího rozsahu nebo na velké ploše. Například i při požáru hrabanky v nočních hodinách je kombinace použití UAV s termovizí pro identifikaci skrytých ohnisek významným pomocníkem pro úspěšnou a efektivní likvidaci požáru . Velmi často jsou využívány UAV i ze strany PČR pro řízení složitých opatření (např. nález nevybuchlé munice, zajištění bezpečnosti při shromáždění většího množství osob, pátrání v terénu, dokumentace dopravních nehod). Testuje se i využití bezpilotních a robotických prostředků pro potřeby zásahové jednotky krajského ředitelství policie PLK. Počet zásahů zaměřených na podporu základních složek IZS v loňském roce dosáhl čísla 73. Jednalo se o 29 vážných dopravních nehod, 6 rozsáhlých požárů, 11 pátraní po pohřešovaných osobách a ve 25 případech Drony SIT sloužily jako technická pomoc při monitorování rizikových akcí pro PČR. Důležitou součástí spolupráce s IZS byla také cvičení, kterých se pracovníci Drony SIT účastnili celkem v 18 případech.

Pro představu v roce 2021 měly Drony SIT pro potřebu složek IZS pouze 26 výjezdů, tedy téměř třetinu toho, co v roce 2022. Aktuálně mají od začátku letošního roku již 82 výjezdů (datováno k 1. září 2023). Lze tedy vidět vzrůstající trend, který je zapříčiněn především zvýšením povědomí o jednotce Drony SIT a přínosem nových technologií, pořizováním technologických novinek a také vlastním vývojem softwaru a hardwaru.

Typy nasazení UAV pro potřeby složek IZS
Pro činnosti podpory složek IZS mají operátoři Drony SIT v současné době k dispozici flotilu celkem osmi dronů se specifickým účelem využití. Stěžejní činnost UAV určených pro potřeby IZS vykonávají především drony na platformě DJI Matrice 350 RTK. Tento dron má vysokou odolnost vůči meteorologickým podmínkám, dlouhou dobu letu, vynikající vlastnosti payloadu (přenosu dat) a UAV samotného. Kamera na tomto UAV obsahuje zoomovací kameru, která se s optickým přiblížením dostane až na 23násobné optické zvětšení a pomocí hybridního zoomu až na 200 násobek. Nechybí širokoúhlý senzor pro celkový přehled a termální senzor. Ten dokáže měřit teploty od −20 °C do 150 °C nebo v druhém módu od 0 °C až do 500 °C s chybovostí ± 2 °C. Díky ní dokážeme vyhledávat ohniska požáru, a předávat tak informaci jednotkám HZS PLK. V neposlední řadě má také funkci range finder, díky které je možné měřit vzdálenost do 1 200 metrů a dopočítávat souřadnice zaměřeného objektu. Ty pak následně předáváme řídicím strukturám zásahu složek IZS podle typu zásahu (GPS ohnisek požáru, GPS nalezeného objektu / pohřešované osoby). Záložním dronem je pak DJI Matrice 30T.

Typ nasazení	Přiblížení činnosti
Požáry	Detekce ohniska, určení plochy požáru, koordinace shozů hasební vody letecké služby na určené souřadnice ohnisek (lesní požáry). Je zde možnost být ve vzduchu díky upoutání bez potřeby výměny baterií. Je možné vytvářet 3D modely pro forenzní vyšetřování.
Zřícení budov, konstrukcí	Koordinační pohled shora, detailní pohled na místa, která statik potřebuje vyhodnotit, prozkoumání lokality před vstupem záchranných složek, 3D model pro forenzní vyšetřování.
Vyhledávání pohřešovaných osob	Pomoc s vyhledáváním osob v terénu.
Dopravní nehody	U závažných dopravních nehod je pomocí UAV vytvořen celkový pohled na místo havárie pro následné vyšetření příčin dopravní nehody a zakreslení situace.
Krizové situace	Monitoring situace u živelních MU, havárií na vodní infrastruktuře apod. a přenos reálné situace do krizového štábu.
Detekce dronů	Možná detekce dronů výrobce DJI technologií Aeroscope na místě zásahu.

Dalším zajímavým prostředkem je antikolizní UAV od švýcarského výrobce Flyability – Elios 3 (předchůdce Elios I a II, které má Drony SIT také ve výbavě). Využití je především pro vnitřní inspekce v průmyslových halách, uvnitř kotlů, kolektorů a potrubí a například zřícených objektů a uzavřených prostor. Disponuje výkonnějším LED přísvitem do tří směrů, stabilizací v prostoru pomocí LiDAR. Díky této technologii je inspekce provedena mnohem rychleji a přesněji než dříve. Komprimovaný 3D model je také možné vidět přímo na tabletu již v průběhu letu. LiDAR je u dronu Eliose 3 používán jak pro sken okolí a následnou 3D modelaci, tak i pro stabilizaci celého systému. Celé tělo UAV je umístěno uvnitř karbonové klece, která dokáže stroj ochránit proti nárazu až do rychlosti větru 4,2 m/s.

Antikolizní UAV Flyability – Elios 3Úplnou novinkou ve vybavení Drony SIT je verze robotického čtyřnožce Unitree Go1 Edu (robopes). Díky jeho kamerám, které má Unitree Go1 kolem sebe, budeme v budoucnu schopni modelovat prostor, kterým robopes prochází, a to jak ve formě 2D, tak i 3D modelu. Zároveň dokáže robot rozeznávat objekty. Pro nás je nejdůležitější rozpoznávání člověka. Pokud robopes objeví libovolnou osobu, označí ji formou bodů a úseček mezi nimi, které kopírují kostru člověka. Této funkce budeme v budoucnu využívat při propátrávání určeného perimetru v budovách nebo ve volné přírodě.

3D tisk
Drony SIT disponují několika 3D tiskárnami, na kterých je možné tisknout různými technologiemi a s různými materiály. Pro PČR i HZS PLK zastávají roli 3D konstruktérů a tiskařů. Zabývají se prototypovou výrobou, kterou připravují na míru pro potřeby jednotek IZS. Největší produkci zatím mají na držáky na helmy, do kterých můžou jednotky HZS ČR připojit náhlavní kamery nebo LED svítilny.

Další činnosti Drony SIT
Pro jednotky IZS jsme uvedli v život streaming obrazu z místa události (zachyceno dronem nebo pozemní kamerou) do místa velení. Dnes je naše aplikace nasazena na mobilních zařízeních jednotek HZS ČR. Dalším řešením pro HZS ČR je dokovací stanice pro záznamové kamery, která umožní nabití, synchronizaci zařízení a řízenou zálohu dat. Ve spolupráci se Západočeskou univerzitou v Plzni jsme vyvinuli prototyp dronu nesoucího a shazujícího speciální senzorová čidla umožňující detekovat nebezpečné látky, jejich intenzity a šíření v terénu.

Vytvoření aplikace Inspektor, která pracuje s pořízenými daty při kontrolách mostů, umí je přiřadit na 3D model mostu (digitální dvojče) a umožňuje nad pořízenými snímky polygonální měření. Díky opakovaným inspekcím tak lze detekovat vývoj prasklin, jiných poškození apod.

Výsledkem dvouletého projektu realizovaného ve spolupráci se Správou veřejného statku města Plzně (správce městských lesů) je aplikace, která zpracováním dat z multispektrální kamery nesené dronem WingtraOne dokáže detekovat kůrovce ještě před prvním rojením.

Ve spolupráci s Českým vysokým učením technickým v Praze (skupina multirobotické systémy) vytvořily Drony SIT prototyp inspekčního dronu schopného autonomního pohybu ve vnitřních prostorech, který dokáže nést i zhášecí patrony. Ty jsou umístěné ve vystřelovacím mechanismu a termokamerou a autonomním letem lze tyto zhášecí patrony vystřelit na místo ohniska (v uzavřeném prostoru).

Příklad využití UAV u reálné mimořádné události – požár restaurace a penzionu Soběsuky
Jednotka Drony SIT byla 23. března 2023 v 21.55 hodin vyzvána krajským operačním a informačním střediskem HZS PLK k monitoringu požáru v obci Soběsuky. Šlo o požár restaurace a penzionu, který byl v době povolání UAV již v plném rozsahu.

Po příjezdu jednotky PO na místo a podle pokynu velitele zásahu byl nasazen dron (DJI Matrice 300 s kamerou DJI H20T). Jednotka PO se zaměřila na vyhledávání skrytých ohnisek požáru a kontrolovala, zda se požár nešíří do prostoru okolních budov. Přenos videa probíhal i skrze aplikaci IZS stream, která zobrazovala na zásahových tabletech jednotek HZS PLK a velitele zásahu aktuální stream z kamery dronu. Díky tomu mohl velitel zásahu i nasazené jednotky zhodnotit situaci z ptačí perspektivy za pomoci infračerveného (IR) spektra a vidět šíření požáru v reálném čase. Na základě získaných informací pak efektivně nasazovat síly a prostředky pro hasební a dohašovací práce.

Videomateriál v RGB a IR spektruNásledně druhý den byla jednotka společně s dokumentaristickou skupinou MV-generálního ředitelství HZS ČR, příslušníky Technického ústavu požární ochrany a pracovníky zjišťování příčin vzniku požárů HZS PLK nasazena k dokumentování a ohledání místa po požáru. Pro dokumentaci byla použita opět technika DJI Matrice 300 s kamerami DJI L1, DJI P1. Průzkum místa proběhl i za pomoci již v noci použité kamery DJI H20T kvůli IR spektru. Dále byl nasazen pro dokumentaci i vnitřní dron Flyability Elios 3, který je opatřen LiDarovou jednotkou pro 3D skenování prostoru. Výstupní data byla předána prostřednictvím cloudového úložiště jednotky Drony SIT, které je zabezpečené a veřejnosti nepřístupné.

Jednotka Drony SIT během své působnosti na zásahu pořídila videomateriály v RGB spektru i v IR spektru. Během dokumentace pořídila fotografie, videa a 3D modely celého objektu pro potřeby dokumentace požáru a především jako podkladový materiál pro pracovníky zjišťování příčin vzniku požárů.

Závěr
V rámci PLK mají složky IZS obrovskou výhodu v možnosti využití bezpilotních prostředků, nových technologií a aplikací přímo nebo nepřímo vyvinutých pro jejich činnost a podporu. Město Plzeň má dlouhodobě bezpečnost občanů a města jako svoji prioritu. Díky finančnímu zajištění ze strany města Plzně a především profesionálnímu přístupu pracovníků SIT a DRONY SIT se podařilo vytvořit unikátní fungující systém, který se stal již standardem při řešení MU na území celého PLK. Nespornou výhodou pro složky IZS je, že tento outsourcing a sdílené služby nezatěžují lidské zdroje vlastních složek IZS. A jde samozřejmě i o finanční náročnost, kterou nenesou přímo složky IZS. Dále je velkou výhodou, že se Dronům SIT daří sledovat rychlý technický pokrok a vývoj v této oblasti. V neposlední řadě se jedná o zkušenosti operátorů Drony SIT, a tím kvalitu poskytovaných sdílených služeb v oblasti UAV a dalších podpůrných technologiích. Cvičení složek IZS a především reálné zásahy ukazují, že tato cesta v oblasti UAV a nových technologií je dlouhodobě efektivní a jde správným směrem.

Odkaz podpora IZS: https://youtu.be/qDhT-mcgGJQ 
                                 https://www.facebook.com/dronysitplzen/.

plk. Ing. Pavel МUSIL, MBA, HZS Plzeňského kraje, Bc. Josef NAVRÁTIL, Správa informačních technologií města Plzně, foto archiv HZS Plzeňského kraje a Drony SIT

Print  E-mail  X Corp.   Facebook