基于無人機航拍技術的消防救援措施

趙松山

摘 要：隨著消防部隊承擔的任務的增加，先進科學技術的推廣和應用，在消防部隊內部是大勢所趨，旋翼無人機以其便攜、易用等特點，展現出了其在滅火救援中的應用價值，文章通過對無人機技術優勢及應用前景展望，希望能夠將旋翼無人機的使用融入到日常訓練和實戰中，為滅火救援、搶救人民生命財產做出貢獻，從而降低在救援中發生意外事故的風險。

關鍵詞：無人機；航拍；消防；運用

中圖分類號：D631.6 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）12-0154-02

Abstract： With the increase of the tasks undertaken by the fire brigade， the popularization and application of advanced science and technology are the general trend in the interior of the fire brigade. In this paper， the advantages of UAV technology and the prospect of its application are prospected. It is hoped that the use of rotary-wing UAV can be integrated into daily training and actual combat， thus contributing to fire fighting and rescue， saving people's lives and property in order to reduce the risk of accidents in the rescue.

Keywords： UAV； aerial photography； fire protection； application

1 無人機技術的評價

無人機設備作為一種具備無線程序控制裝置的非載人型飛行器。具有造價低、操作簡單、體積小、靈活等特點。因裝置圖像拍攝和數據傳輸設備，因此，該系統具有自主飛行規劃、自動化控制等能力（如圖1所示）。當前，無人機設備中主要由指揮控制器、飛行平臺、可視化監控平臺、圖像傳輸系統、GPS導航以及供電單元等組成。其技術特點如下：

（1）無人機航拍過程為動態化操作，受外部環境及內部系統的影響變化，而保持良好的動態平衡是控制計劃的前提條件，因此，需要對無人機內部預警機制進行優化和調整，從而完成飛行任務的可控性，保障飛行方向的正確操作。

（2）無人機航拍技術體系是一個系統的過程。系統的概念不僅存在整個的預警體系全過程和各環節，還表現在整體系統。分為總進度計劃管理和分項進度計劃管理，兩者互相聯系和影響，因此，無人機航拍技術體系不僅是實施過程的一個分項計劃，而是一個完整的系統性管理工作。

（3）無人機航拍技術具有階段性和不平衡性等特點，因該技術屬于創造性工作，因此，在執行航拍任務時不局限于同一階段，即使在同一階段的不同層次上，也存在不同的特性。因此，該技術具備相應階段下的要求，在不同階段或同階段的不同層次上，也會表現出不平衡性。

2 無人機航拍技術在消防救援中的應用優勢

2.1 機動性和靈活性

通常，消防無人機設備重量在100kg以下，采用自動化飛行控制系統，只需由1-2人配合，即可靈活操控飛行器完成消防救援任務。在消防救援現場，由于環境復雜和潛在風險較多，在人員無法直接通行的道路中，徒步前行對人員安全和事故現場會造成一定影響。因此，無人機設備因對起飛條件和地形要求較低，而且便于攜帶，具有良好的機動性和靈活性?？梢愿鶕F場救援需要，靈活控制飛行器運行方向和拍攝對象，通過飛行快速前往指定救援地點，具備高敏捷的反應能力。此外，無人機設備的應用，對使用環境和氣候條件要求相對較低。在浙江消防總隊訓練在實際的測試中，無人機在執行飛行任務時，在6級以下風力和潮濕天氣條件等限制下，均可執行飛行任務。起飛條件僅需要幾平方米的空間。在執行低空救援任務時，因該設備對氣候條件限制少，拍攝成像速度較快，在救援現場3km范圍以內，都可穩定執行飛行任務。

2.2 成像視野全面

無人機通過數據鏈路技術可以實現超視距控制，在現場需求的基礎上，可以從不同的角度和不同的距離，在不同的光照條件下進行操作。可以實現高海拔目標的整體攝像，也可以調整距離和角度，點擊對現場決策重要的關鍵因素。通過遠程控制無人機和鏡頭，可以根據實際需求實時獲取地面火情圖像，特別是在低空，無人機跟蹤拍攝的能力強，使用機載攝像機來獲取高分辨率的圖像，如果配備熱視力或紅外夜視功能，可完成更全面的信息收集。為災害事故現場實時監測提供了有力的保障，有效提高了滅火救援的檢測能力。

2.3 操作簡便

從技術層面分析，無人機遠程視頻傳輸和控制系統，通過網絡和接口連接到地面站，由運營商光纖連接到公共平臺，因此，只有通過遠程攝像機及其輔助設備（鏡頭、云臺等），直接可以查看無人機實時視頻。通常，消防官兵只需通過遠程控制，即可完成無人機的所有動作指令，通過遠程視頻傳輸和現場條件控制系統，實現進行全方位監控。此外，當客戶端（包括PC機和移動終端）連接到公共網絡時，用戶可以通過控制器、移動終端設備等多種形式控制無人機。從應用層面來看，無人機的實際操作并不復雜。只要掌握了飛行、音頻、視頻控制等兼容模塊的操作，就能有效的實現。

2.4 安全可靠

面對暴雨、高溫、臺風、泥石流等惡劣天氣情況；或易燃易爆、倒塌、有毒等嚴重事故現場；或山、峽谷、溝壑等極端地理環境，無人機技術可以有效地避開傳統的短板火災救援操作，能夠保證消防官兵自身的安全。此外，還可以跟蹤事故現場動態，進行處理指揮決策，為消防官兵及施救人員提供安全可靠的基礎保障，能夠最大限度地控制事態發展，減少災害損失，減少傷亡。

3 無人機航拍技術在消防救援中的應用

3.1 接警流程

無人機航拍技術在消防救援中的接警過程，指的是在整個的過程中，火災發生后到各個部門到達現場的這一系列的過程，這個主要指的是警務和人防部門的先期到達，包括：事故報警、事故接警、信息報送、下達調度命令等過程。這是全部過程的重要邏輯起點，在整個的救援的過程和后續的過程中的意義重大，該流程還將直接影響救援處置及事故影響。無人機航拍技術根據報警和相關的信息的收集，進行情報的整合，并有相關的人員進行相應的負責，獲得信息并盡量控制事態的發展，以減少人員傷亡和財產的損失等。

3.2 專家決策

專家決策流程主要包括：警情分析、預案分析、現場信息分析等內容。專家的分析和決策是進行相應的救援和進行相關的后續處理的關鍵，是進行相關的專業的研究和方案確定的重點的途徑。無人機航拍技術在專家決策運用過程，是一項專業性、技術性、綜合性和系統性較強的業務，在進行相關的處置的前置中，要掌握好科學的決策和信息的收集，致力于科學的救援體系的構建和完善。警情分析是指的對于火災的時間、地點和原因，以及事故的性質進行綜合的分析和評判，對于周邊環境和周邊條件進行相關的認知，提出合理性和建設性的意見建議，為其提供指導和依據。預案分析是根據事故性質和規模的不同，對預案進行查找及分析，快速決定解決方案，根據事故最新的救援反饋信息，對事故現場事態進行分析，為最終正確形成救援預案提供支持及幫助。

3.3 響應行動

無人機航拍技術根據報警和警務處理的要求，按照專家制定的綜合方案，進行相應的疏散行動響應。在進行響應的過程中，還要制定預案的備案機制，防止在執行過程中，出現突發事件的產生，還要進行相應路線圖的規劃，并進行案例化的實施細則，按照相應的發展的手段和模式，進行有效的解決和信息的排查，進一步的規劃行動，使得行動與先前預案決策保持一致。

此外，由于在救援過程中存著不確定風險及危害，因此，無人機航拍技術的應用，還要考慮次生危害的程度和負荷，進行相應的計算和量化，選擇最佳的逃生路線和方案。同時，在進行救援的過程中，人與人以及人員環境之間存在著相互的摩擦力和作用力，還需要著重研究救援期望和疏散與建筑消防設計之間的關系，來進行相關的研究和分析，根據擁擠環境下的移動及速度的公式，合理進行相應的移動的人員的疏散和移動人員的分散。

4 結束語

綜上所述，無人機航拍技術作為一種新型的消防救援設備，在當前消防實踐中發揮關鍵作用，但是，在實際運用上還存在著一些客觀制約，主要為：天氣情況、無人機自身的工藝和性能以及操作流程和空中管制等。因此，需要不斷研究和制定適宜技術，在研究和設計環節能夠更加適應當前的救援的需要，提升救援的精準性科學性，發揮自身的優勢。

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