تصميم نظم مساعدة للنشر السريع في مناطق الكوارث

فهم الحاجة إلى نظم مساعدة في المناطق التي تشهد الكوارث

وعندما تضرب الكوارث الطبيعية؛ والزجاجات والأعاصير والفيضانات والنيران البرية أو التسونامي الجامدة؛ وتُعرّف الآثار المباشرة بالفوضى والتدمير والفقد المفاجئ للخدمات الأساسية، وتُستبدل البنية التحتية للقابلية مثل محطات معالجة المياه، والشبكات الكهربائية، وأبراج الخلايا، وشبكات الطرق، في كثير من الأحيان، أو تُجمع تماما.

وقد ارتفعت حدة تواتر الكوارث وكثافةها على الصعيد العالمي، بسبب تغير المناخ والتوسع الحضري في المناطق المعرضة للخطر، إذ أن منظمات مثل الوكالة الاتحادية لإدارة الطوارئ والاتحاد الدولي لجمعيات الصليب الأحمر والهلال الأحمر، ومكتب الأمم المتحدة لتنسيق الشؤون الإنسانية، لا تزال تستثمر بشدة في الإمدادات التي كانت موجودة قبل التجهيز وفي المعدات القابلة للانتشار السريع، رغم أن العديد من النظم التكنولوجية المتخلفة لا تزال تتخلف عن الظهور.

مبادئ التصميم الأساسية للنظم الإضافية القابلة للانتشار السريع

وتتقاسم النظم المساعدة الفعالة مجموعة من خصائص التصميم التي تعطي الأولوية للسرعة والموثوقية والقدرة على التكيف، وينبغي أن تدمج هذه المبادئ في مرحلة المفاهيم، وألا تعاد صياغتها لاحقا، وتورد الفروع التالية تفاصيل العناصر الأكثر أهمية.

الوحدات

(أ) أن نظام " السلاسل " هو كسر نظام إلى وحدات مفصَّلة ذاتية يمكن الجمع بينها وإعادة ترتيبها وتقسيمها حسب الحاجة، كما أن نظام تنقية المياه قد يتألف من نموذج أولي للأجهزة، ونموذج للمسح الضوئي، ونموذج لتعقيم المركبات غير المجهزة، وكل نظام من هذه الوحدات يُحزم على حدة.

القابلية للتنقل والتوحيد

A system that requires heavy machine, a flatbed truck, and a crane to deploy is not suitable for disaster zones where roads are blocked or runways are damaged. Portability demands light weight materials, collapsible structures, andpackaging that fits within standard cargo containers or military airlift pallets. Inflatable components, such as water bladders or shelter frames, can drastically reduce shipping volume.

Ease of Use and Low Training Burden

وتشمل أفرقة الاستجابة للكوارث المتطوعين والمقيمين المحليين والأفراد من وكالات متعددة ذات خلفيات تقنية متنوعة، ويجب أن تكون النظم المصممة للنشر السريع وصلات غير ملائمة، ووصلات مرمزة باللون، وتعليمات بسيطة على مراحل تتطلب الحد الأدنى من القراءة، وينبغي أن يكون من الممكن إنشاءها بدون أدوات كهربائية أو برامجيات متخصصة، والنظر في مولد كهربائي متنقل: بدلا من فريق مركب مركب، وبطاقات توزيع سريعة معدّدة، مع القيام بأعمال مصمّمة على سبيل المثال.

دال - مدى القدرة على العمل والارتقاء البيئي

فالمناطق التي تصيب الكوارث هي بيئات معادية: الحرارة الشديدة، والبرد، والغبار، والمياه، والآثار المادية هي القاعدة، ويجب بناء النظم الإضافية من المعادن المقاومة للتآكل، واللدائن المثبتة بالأشعة فوق البنفسجية، والالكترونيات المبسورة، والوصلات المتحركة، والضغوطات المحتوية على الغاز، وإدارة الكابلات العسكرية التي تمنع حدوث تآكل في المياه.

التشغيل المتبادل مع الهياكل الأساسية القائمة وغيرها من النظم

ولا تعمل النظم الإضافية في فراغ، بل يجب أن تتواصل مع ما تبقى من موردي الهياكل الأساسية المحلية الذين يستجيبون لها؛ وأنبوب مدمّرة، وشبكات كهربائية جزئية، وأبراج خلايا البقاء، وأجهزة الدمج الأخرى الموزعة؛ وينبغي أن تكون مجموعة مواد الاتصال قادرة على نقل البيانات من وحدات تنقية المياه إلى لوحة قيادة مركزية، وأن تكون مولدات الكهرباء بحاجة إلى منافذ موحدة (مثلا، نظاما للشحنات الكهربائية والإلكترونية).

الأنواع الرئيسية للنظم الإضافية ومتطلبات النشر السريع

وفي حين أن قائمة النظم الممكنة طويلة، فإن عدة فئات تتسم بأهمية حاسمة في مرحلة الاستجابة الأولية، وكل منها يطرح تحديات فريدة في مجال التصميم.

إمدادات المياه وتجديدها

أما مياه الشرب المأمونة فهي أكثر الحاجة إلحاحا بعد المأوى، ويجب أن تعالج النظم المياه من مصادر متعددة (الحواجز، الآبار، الشاحنات في المياه، أو حتى المصادر الكثيفة) بمعدلات الآلاف من لترات المياه في الساعة. [العجلات المتحركة]]، تكون وحدات التخزين العكسي شائعة ولكنها تحتاج إلى مضخات عالية الضغط وإلى طاقة جديدة تشمل مضخات مائية مائية مثبتة ذاتية.

توليد الطاقة وتوزيعها

وتُعد الطاقة الكهربائية هي قوة التشغيل التي تُنفذ في عمليات الاستجابة: فهي تدير معدات طبية، وأضواء، ومعدات اتصال، ومضخات مياه. ] وتراوحت المولدات الكهربائية من وحدات صغيرة تعمل باللافتات تعمل بالكميات المغلقة إلى 50 وحدة مجهزة بمقطورات للمستشفيات الميدانية، وتزداد شعبية نظم تركيب الوقود المزودة بالقواربة بالوقود، وذلك بسبب خفض إنتاج الوقود وض.

شبكات الاتصالات

ولا بد من إعادة الاتصالات في الساعات الأولى لتنسيق عمليات الإنقاذ، وإعلام الجمهور، وتقديم المشورة الصحية. محطات طرفية تابعة للسواتل ، مثل شبكة ستارلينك، BGAN، أو VSAT، يمكن أن تنشئ وصلات ذات نطاق واسع في غضون دقائق من تشغيل أجهزة التحكم.

المآوى والمرافق الصحية المؤقتة

ويجب أن تكون ملاجئ الطوارئ سريعة الإنشاء، ومقاومة الطقس، وموحدة لاستيعاب أحجام مختلفة من الأسر. كما أن الخيام القابلة للالتهاب التي تشكل أكياساً ذات قدرة عالية على العمل، يمكن أن يوزعها شخص واحد لديه مضخة يدوية أو مفجر كهربائي صغير، وينبغي أن تشمل صحائف أرضية، ومزلاجات سهلة، ونقاط مطاطية مخفضة.

نظم الدعم الطبي

ويجب أن تكون مستشفيات ميدانية وخيام ثلاثية ومجموعات لوازم طبية قابلة للتكيف مع موجز الإصابات الناجمة عن الكوارث، وقد تشمل وحدة طبية نموذجية للنشر السريع خيمة للصدمات، ونموذجاً للتشخيص (الأشعة السينية فوق الصوتية المحمولة)، ونموذجاً مختبرياً، وتحتاج هذه النظم إلى قدرات تعقيم صارمة، وقوة مستقرة، وبيئات خاضعة للرقابة

التغلب على تحديات النشر

بل إن النظم الجيدة التصميم يمكن أن تفشل في الوصول إلى المحتاجين إذا لم يتم التصدي للتحديات اللوجستية، فالعقبات التالية مشتركة في الاستجابة للكوارث.

النقل إلى المناطق التي يتعذر الوصول إليها

بعد وقوع زلزال أو فيضان، كثيرا ما تدمر الطرق والجسور، وقد تدمر المطارات أو تكون صغيرة جدا بالنسبة لطائرات الشحن الكبيرة، وتشمل الحلول نظماً للطائرات تستخدم المظلات أو المظلات المصحوبة، ، وأجهزة للشحن المزودة بأجهزة قياسية، و[تقييد]

الظروف البيئية الضارة

ويجب أن تتضمن التصاميم المقاوم للتآكل، والآلات الإلكترونية المختومة (IP65 أو أعلى)، والتبريد السلبي أو التدفئة للحفاظ على كيميائي البطاريات داخل نطاقات التشغيل، ويجب أن تكون الألواح التنبيهية الشمسية قادرة على تحمل الصمود وبقايا الصمامات الرملية.

سلسلة الإمداد وإعادة الإمداد

فالنشر الأولي هو الخطوة الأولى فقط، إذ تتطلب النظم الإضافية مواد مستهلكة (الوقود والمرشحات والمواد الكيميائية واستبدال البطاريات) وقطع الغيار، والنظم التي تستخدم السلع الأساسية المتاحة على نطاق واسع (مثل الديزل أو مرشحات الخراطيش الموحدة) يسهل الحفاظ عليها من تلك التي تتطلب إمدادات من السلع الأساسية. ) يمكن أن تشمل مؤشرات استهلاك الوقود في المواقع القريبة أكثر أماناً.

التنسيق بين الوكالات المتعددة

وفي كارثة كبيرة، تعمل عشرات المنظمات في آن واحد، ويجب أن تكون النظم الإضافية متوافقة مع المعدات والبروتوكولات التي تستخدمها الوكالة الرائدة (في كثير من الأحيان الحكومة الوطنية أو نظام الأمم المتحدة للمجموعة)، وتوحيد الوصلات والفولط وصيغ البيانات تحد من الاحتكاك، وتحتاج بعض الوكالات الآن إلى جميع النظم الإضافية لتلبية [[FLT:]]] المعايير في الغلاف الجوي [الدليل:] لأغراض التدريب

التطبيقات والدروس المستفادة في العالم الحقيقي

(د) [و) شكلت عدة كوارث رئيسية مبادئ تصميم النظم الإضافية: كشف زلزال هايتي عام 2010 عن ثغرات خطيرة في نظام الوحدات والتشغيل المتبادل: فقد كانت نظم كثيرة متبرع بها تفتقر إلى التجهيزات المشتركة، أو أدلة في اللغة الفرنسية أو الكريول، أو قابلية البقاء في البيئة المدارية، ومنذ ذلك الحين، دفع المستجيبون الدوليون إلى مجموعات موحَّدة من المواد قبل، وأثبت موسم الأعاصير البالغ عددها 2017 في منطقة البحر الكاريبي قيمة إمدادات الوقود الأسترالية لعام 2020

كما أن الابتكارات من العمليات العسكرية تُبلغ استجابة المدنيين للكوارث، كما أن النظم الطبية الموسعة لجيش الولايات المتحدة تستخدم حاويات نموذجية وسريعة الانتشار يمكن تجميعها في مستشفى كامل التشغيل في غضون ساعات، وقد قامت المنظمات غير الحكومية بتكييف مفاهيم مماثلة لأماكن اللجوء، وتشمل الدروس المستفادة من هذه التطبيقات أهمية مشاركة المستعملين في التصميم: النظم التي يختبرها المستعملون النهائيون في ظروف واقعية فقط.

الاتجاهات المستقبلية في نظم النشر السريع

وتتقدم التكنولوجيا بسرعة، وسيكون الجيل القادم من النظم المساعدة أكثر قدرة وأسرع لنشرها.

AI and Autonomous Systems

ويمكن أن تؤدي المعلومات الاستخبارية الفنية إلى تحقيق الحد الأمثل من وضع النظم وتشكيلها، فعلى سبيل المثال، يمكن لأداة دعم القرارات التي يقودها المعهد أن تحلل الصور الساتلية والتنبؤات الجوية والبيانات السكانية للتوصية بأفضل المواقع لوحدات تنقية المياه أو مجموعات المولدات، ويمكن أيضا للمركبات الأرضية والجوية ذاتية أن تقدم عناصر لإحداثيات دقيقة لتحديد المواقع، مما يقلل من الحاجة إلى النقل اليدوي على المناطق الخطرة.

تكامل الطاقة المتجددة

أما لوحات فولطية ضوئية، وتركيبات الرياح، ووحدات الطاقة الكهرمائية الصغيرة، فتصبح أكثر قابلية للنقل والكفاءة. محطات توليد الطاقة الهجينة التي تجمع بين الطاقة الشمسية، وتخزين البطاريات، ونسخة احتياطية من الديزل الصغير يمكن أن تقلل من استهلاك الوقود بنسبة تصل إلى 80 في المائة.

طباعة أجزاء الاستبدال

فبدلا من نقل آلاف قطع الغيار إلى منطقة الكوارث، يمكن لأفرقة الاستجابة أن تحمل طابعة من 3D ومستودعا للملفات الرقمية للعناصر المشتركة، وهذا يقلل بدرجة كبيرة من المخزون ويتيح الصنع في الوقت المناسب للتجهيزات والمناولة وقطع الصمامات، بل وحتى أجهزة الاتصال المزودة بالأجهزة المحمولة بكاملها، وتبرز مواد كثيرة من قبيل استخدام الطاقة الشمسية أو طاقة المركبات.

شبكات ميش وأجهزة الاستشعار عن طريق اليوت

يمكن لمستشعرات المواد التي تُدرج في النظم المساعدة أن تبلغ عن حالة الشبكات اللاسلكية وموقعها وبيانات الأداء عنها، ويمكن للمستجيبين أن يرصدوا من لوحة مركزية لمستوى المياه في خزانات التخزين، والوقود المتبقي في المولدات، أو درجة الحرارة في المبردات الطبية، وتتيح هذه البيانات الإدارة الاستباقية، وتزيد من سرعة التشويش، وتستعمل شبكات الطاقة الكهربائية في البنية التحتية الأساسية في منطقة واسعة (LOeR).

التدريب والتأهب: العنصر البشري

ومهما كان تصميم النظام جيدا، فإن فعاليته تتوقف في نهاية المطاف على الأشخاص الذين ينشرونه ويشغلونه. ينبغي أن يشمل التدريب على إعادة النشر ] التدريب على التجمعات العملية، والسيناريوهات المحاكاة مع الضغط الزمني، والتعرف على أساليب الفشل المشتركة، وتستخدم منظمات كثيرة أجهزة متنقلة مقامرة لتعليم إجراءات التجهيز، وتسمح لها الأفرقة المدربة مسبقا بالبدء في إنشاء مراكز إقليمية.

كما أن مشاركة المجتمعات المحلية أمر بالغ الأهمية، ففي كثير من الكوارث، يكون السكان المحليون أول المستجيبين لها، إذ يمكن أن يُوزع على الأسر المعيشية، على نحو مباشر، تصفية المياه المنزلية أو شحنات الطاقة الشمسية، نظماً مساعدة أوسع نطاقاً، ويمكن لبرامج تدريب العاملين في مجال الصحة المجتمعية على اختبار جودة المياه وعمليات الإصلاح الطفيفة أن تمد فترة عمر المعدات.

خاتمة

إن تصميم نظم مساعدة للنشر السريع في مناطق الكوارث يتطلب تحولا من التفكير التقليدي في الهياكل الأساسية إلى مبادئ النمط والتنقل وسهولة الاستخدام والقابلية للدوام والقابلية للتشغيل المتبادل، وقد تطور هذا المجال كثيرا من خلال الدروس المستفادة من الكوارث السابقة، ولكن سرعة الابتكار يجب أن تتسارع لتواكب تزايد تواتر وشدة الكوارث الطبيعية، ويجب على المهندسين والسوقيين والوكالات الإنسانية أن تتعاون باستمرار في تصميمها.

وفي نهاية المطاف، لا يتمثل الهدف في الاستجابة بسرعة أكبر، بل الاستجابة على نحو أذكى، وكل تحسن في سرعة وموثوقية النظم المساعدة يترجم مباشرة إلى حياة منقذة، وتعاني من انخفاض، وتضع المجتمعات المحلية مسارا أسرع نحو الانتعاش، وخيارات التصميم التي جعلت اليوم مضمارا؛ والمواد والوصلات البينية وعوامل الشكل والسلاسل اللوجستية، والتردد عبر الكارثة الكبرى المقبلة لا بد منها.