淺議無人機在消防滅火救援行動中的應用

徐超

摘 要：近年來，隨著城市建設的發展，消防工作職能擴展，無人機在滅火救援過程中的應用場合越來越多。文章在分析無人機系統工作原理、功能和應用特點的基礎上，結合消防滅火和各類搶險救援工作特點，探討了無人機系統在消防各類滅火救災、搶險救援的實際應用場景，無人機作為一種火災和救援現場的輔助工具可快速高質量的地獲取一線實時情況，通過音視頻無線傳輸，使決策人員及時掌握災害現場情況，做出科學的滅火救災方案。

關鍵詞：無人機；消防；應用；滅火救援

隨著經濟建設的發展，目前我國火災和搶險救援呈逐年增加的趨勢，傳統災害現場的圖像傳輸手段比如：3G圖像傳輸系統，海事衛星平板，動中通、靜中通等由于拍攝方式和場景受到地形環境的影響，視頻傳輸質量不能滿足現代火災和搶險救援決策的需要。通過無人機在航拍、通信和監測等技術優勢，可以在火災、搶險救援、演練和各類災害事故中發揮巨大的作用。無人機系統具有成本低、地域應用范圍廣、音視頻傳輸速度快等優點，可作為消防部隊各類已經有圖像傳輸系統的有力補充。

1 無人機系統概況

1.1 無人機系統組成

無人機由無人飛行載體、傳感器、數傳系統、地面工作站四大部分組成。其中飛行載體在現代無人機運用中可謂五花八門，各個行業、各類應用場合都可以根據自身不同需要定制無人機的載體；傳感器是無人機在飛行過程中對自身或者環境情況進行收集的儀器，它對無人機在飛行過程的穩定性，各類系統之間的配合起到重要作用；數傳系統是無人機的核心，它將無人機在作業過程中拍攝的各類圖像、語音和數據傳輸到地面工作站的無線鏈路傳送系統，數傳系統的好壞，傳送距離的長短和質量的高低直接決定著一套無人機系統的性能；地面工作站是控制無人機、接收無人機傳輸數據的地面終端，地面工作站還肩負者將無人機得到的數據傳送到指揮決策系統的作用。

1.2 無人機系統分類

由于消防應用的特殊性，本文只討論無人機按動力和外形劃分。根據動力源的不同，無人機可分為油動和電動兩種。按外形結構劃分，無人機可分為多旋翼無人機、固定翼無人機和無人直升機。鑒于滅火救援和搶險救災的特點，消防工作大都用的是多旋翼無人機。

1.3 無人機系統優點

無人機系統在各行各業都有廣泛的應用，其優點主要表現在：（1）輕便性。無人機系統簡單小巧，易于攜帶，比較輕便堅固，起飛降落占用空間小，機動性強。（2）安全性。無人機系統都是遠程在地面站進行具體遙控操作，正確操作無人機可以使其合理應用在各類復雜的災害現場，從而有效避免操作人員的傷亡，部分無人機系統還有自動旋停，自動起落收回等功能，使用安全方便。（3）實效性。無人機系統能夠方便改裝攜帶各類輕便的拍攝儀器和設備進行高質量的視頻拍攝，可以方便的拍攝錄制4K高清視頻和1200萬像素以上的現場高清照片，并且無人機的電池攜帶更換方便快捷，零件維護簡單成本低，操作人員經過簡單培訓就可以快速上手操作，易于使用推廣。

2 無人機在消防滅火救援中的應用

2.1 災情偵查

在火災現場和搶險救援的災情偵查方面，無人機由于小巧方便、易于攜帶、機動性強，可以跟隨第一出動力量快速到達現場，由于無人機起飛降落占用空間小，并且是由操作人員進行遠程控制操作，在正確的操作前提下無人機可以深入到各類人力無法進入的區域進行火情、災情偵查，通過數傳系統進行實時的視頻傳輸，能夠在第一時間給決策人員提供災害現場的珍貴資料。

在化工火災和一些特殊災害救援現場，無人機可以方便的攜帶風速儀、測溫儀和?；穫蓹z模塊快速到達災害現場一線進行初期偵查，為火情、災情處理提供第一手決策信息。

2.2 信息收集

無人機由于自身的優勢可以根據各種不同的需要靈活的添加各類音視頻拍攝設備、風速儀、熱傳感器等模塊，無人機在拍攝現場的各類音視頻數據通過有線、無線、微波單兵、3G/4G圖像傳輸，衛星鏈路等數傳系統實時傳送到指揮決策機構，為各類火災和救援提供第一手的決策資料。

在具體的消防滅火救援行動中，無人機可以通過數傳系統有效的和后方指揮中心、消防動中通衛星指揮車、3G/4G單兵設備進行連接，甚至可以通過專用無線設備將拍攝圖像傳到一線戰斗員的可視化頭盔當中，從而通過無人機這個媒介，將一線戰斗員、現場指揮員和后方決策者進行有效的、立體的連接，使得整個滅火救援戰斗形成一個有機的整體，具有很好的指揮實用性。無人機信息收集過程如圖1所示。

2.3 指揮調度

滅火救援和搶險救災等重大公共事件，具有涉及面廣、影響大等特點。無人機系統具有靈活機動、攜帶方便、應用地域廣、操作簡單等優勢可以作為滅火救援指揮調度的有效輔助工具。

在現實的火災撲救和災害事故救援過程中，實時的、有效的災害現場音視頻圖像傳輸對于指揮調度的意義是重大的，而無人機的出現對于救援人員無法第一時間深入的復雜環境下偵查非常有效，無人機能為各類復雜環境下的火災撲救、抗洪搶險、抗震救災、交通救援等指揮調度提供有效的輔助決策。

無人機系統還可使決策者查看指定點的時實視頻傳輸，可以將現場圖像通過衛星鏈路、3G/4G圖像傳輸系統等設備直接傳到總隊、公安部消防局指揮中心供各級決策者進行決策，極大地提高了指揮調度的信息化水平。

2.4 適用范圍廣

隨著經濟社會的發展，消防工作的職責現在越來越廣泛，火災撲救、各類救援、抗震救災、抗洪搶險、交通救援、群體事件救援、超高層建筑救援、各類防滅火演練等等，消防員面臨的滅火救災環境也是越來越復雜，單靠人力去進行災情偵查和一些復雜環境下的救助已經無法滿足現代消防工作的需要。而無人機的出現可以有效的進行一些人力無法做到的消防工作，比如火災的蔓延判斷、高層建筑起火的救生，無人機可將詳細情況實時傳送至地面指揮車；當發生洪水時，無人機可攜帶救生繩或救生圈，并將其投送到需要者身邊；高空無人機可提供洪水受災面積、地震毀壞程度等評估，為救災部門提供最真實、最及時的資料；攜帶生命探測儀的無人機是搜救幸存者的有利工具；有些大型游泳場所配備了監測、救生兩用無人機，發現有人溺水就第一時間報警、定位并投遞救生圈；而在馬拉松、登山等比賽中，無人機可攜帶常用急救藥品飛到患者身邊等等，可見，無人機消防滅火救援中的應用將會越來越廣泛。

無人機系統在各類火災撲救和搶險救援等方面有巨大的應用潛力。結合動中通、靜中通、衛星、3G等圖傳設備，無人機可以在各類復雜的作業環境下進行拍攝，例如化工火災內部火情偵查、地震現場救援、抗洪搶險、山體滑坡等進行災情偵查。消防人員在安全區域內的地面系統對無人機進行遠程遙控操作，可以最大限度的減少操作人員的傷亡，保證消防員的安全。

3 結語

隨著無人機技術的不斷發展和進步，如何利用無人機系統對消防事業提供幫助，有力支持滅火救援、搶險救災、各類突發事件處置等工作值得進一步研究。無人機系統能夠很好的應用在火災撲救、抗洪搶險、地震救援、高層火災撲救、各類消防演練等工作中，其在消防中的深入應用已經越來越受到各級消防信息化人員的重視，我們要充分發揮無人機的自身優勢，結合消防工作的實際對無人機進行研究，輔助推進消防事業的發展。

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Discussion on Extraction Unmanned Aerial Vehicle Application in Fire Extinguishing Rescue Operation

Xu Chao

（Wuhan City Public Security Fire Department， Wuhan 430000， China）

Abstract： In recent years， with the development of urban construction， fire prevention function expansion， fire and rescue UAV process applications more and more. Based on the analysis of UAV system works， function and application characteristics， combined with various types of fire fighting and rescue work characteristics， to explore the feasibility of the method of application， application advantages UAS applications and the like. I believe that the UAV system will widely used in the fire fighting and rescue scenarios and other advantages， in various types of fire， rescue and other aspects， quick access to high-quality fire and rescue scene in real time， through wireless audio and video transmission， so that decision-makers to grasp the disaster scene， make scientific fire fighting and rescue program.

Key words： UAV； fire； application； fire and rescue