小議無(wú)人機(jī)在消防滅火救援行動(dòng)中的應(yīng)用

霍樾

[摘 要]在城市規(guī)劃建設(shè)中，消防滅火救援工作引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。如何運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)手段，提升消防滅火救援實(shí)效性，確保人們的生命安全、財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)整個(gè)社會(huì)的和諧發(fā)展，這是消防管理部門(mén)值得深思的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)背景下，無(wú)人機(jī)給消防滅火救援工作提供了很大便利，發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用。應(yīng)用無(wú)人機(jī)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行有效監(jiān)控，制定科學(xué)、有效的救援方案，使消防人員的人身安全得到充分保證，這樣既能夠起到良好的搶險(xiǎn)救援效果，也可以把控全局，做到消防滅火救援的精準(zhǔn)到位。本文針對(duì)無(wú)人機(jī)在消防滅火救援行動(dòng)中的具體應(yīng)用情況進(jìn)行了探究性分析。

[關(guān)鍵詞]無(wú)人機(jī)；消防滅火；救援行動(dòng)；應(yīng)用；分析

時(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展，人們的生活質(zhì)量顯著提高，安全意識(shí)隨之上漲。火災(zāi)事故的頻繁發(fā)生，容易危害人們的生命安全，影響整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定、和諧。城市的發(fā)展需要依靠消防滅火救援工作的大力支持，提升消防工作實(shí)效性，降低滅火救援作業(yè)量，會(huì)充分滿(mǎn)足人們的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需求，為社會(huì)主義現(xiàn)代化的建設(shè)事業(yè)貢獻(xiàn)出最大助力。無(wú)人機(jī)具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、精準(zhǔn)無(wú)誤、使用方便、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，在消防滅火救援行動(dòng)中的合理應(yīng)用，既能夠彌補(bǔ)消防部門(mén)圖像傳輸?shù)闹T多漏洞，又可以改善數(shù)據(jù)信息獲取速度慢、技術(shù)空白等弊端，更好的處理緊急事故，進(jìn)而真正體現(xiàn)出搶險(xiǎn)救援行動(dòng)的現(xiàn)實(shí)意義。

一、無(wú)人機(jī)概述

無(wú)人機(jī)是自由操控的一種不載人飛機(jī)，它由無(wú)線(xiàn)遙控設(shè)備進(jìn)行指揮，不受時(shí)間、空間限制，精準(zhǔn)獲取到人們所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。無(wú)人機(jī)也是一種空中機(jī)器人，在空中執(zhí)行各種飛行任務(wù)，為地面提供有價(jià)值的參考信息。無(wú)人機(jī)適合完成一些帶有危險(xiǎn)性質(zhì)的任務(wù)，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，未來(lái)的進(jìn)步空間很大。無(wú)人機(jī)由傳感器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、無(wú)人飛行載體、地面監(jiān)測(cè)站四部分組成，同時(shí)具備體積小、造價(jià)低、使用方便、作戰(zhàn)環(huán)境要求低、生存能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)人機(jī)種類(lèi)繁多，如無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人多旋翼飛行器、無(wú)人傘翼機(jī)、無(wú)人垂直起降飛機(jī)、無(wú)人飛艇等。無(wú)人機(jī)最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，后來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，又廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域。多項(xiàng)工作得到無(wú)人機(jī)的輔助，都高效、優(yōu)質(zhì)的完成了各項(xiàng)艱巨任務(wù)，其中消防火災(zāi)救援行動(dòng)的應(yīng)用成效尤為顯著。

二、無(wú)人機(jī)分類(lèi)

無(wú)人機(jī)有多個(gè)分類(lèi)，劃分標(biāo)準(zhǔn)也各不相同。可以按動(dòng)力劃分、結(jié)構(gòu)劃分、用途劃分、行業(yè)應(yīng)用劃分、使用范圍劃分等。消防滅火救援行動(dòng)具有一定的特殊性質(zhì)，它所使用的無(wú)人機(jī)可按照動(dòng)力、外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行種類(lèi)區(qū)分。

（一）動(dòng)力劃分

根據(jù)動(dòng)力源的不同，無(wú)人機(jī)可分為油動(dòng)和電動(dòng)兩種。顧名思義，油動(dòng)無(wú)人機(jī)采用燃油（汽油、柴油）作為驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)無(wú)人機(jī)采用電池（鋰電池）作為驅(qū)動(dòng)。油動(dòng)無(wú)人機(jī)明顯優(yōu)點(diǎn)是續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，但存在安全隱患，墜機(jī)可能引發(fā)火災(zāi)；而電動(dòng)無(wú)人機(jī)則安全得多，但受限于電池，續(xù)航時(shí)間較短。

（二）外形結(jié)構(gòu)

按外形結(jié)構(gòu)劃分，無(wú)人機(jī)可分為多旋翼無(wú)人機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)和無(wú)人直升機(jī)。多旋翼無(wú)人機(jī)，也可叫做多軸無(wú)人機(jī)，根據(jù)螺旋槳數(shù)量，又可細(xì)分為四旋翼、六旋翼、八旋翼等。一般認(rèn)為，螺旋槳數(shù)量越多，飛行越平穩(wěn)，操作越容易。多旋翼無(wú)人機(jī)具有可折疊、垂直起降、可懸停、對(duì)場(chǎng)地要求低等優(yōu)點(diǎn)。固定翼無(wú)人機(jī)外形像“十”字或“士”字，機(jī)翼與機(jī)身垂直。此類(lèi)無(wú)人機(jī)采用滑跑或彈射起飛，傘降或滑跑著陸，對(duì)場(chǎng)地有一定要求；巡航距離、載重等指標(biāo)明顯高于多旋翼無(wú)人機(jī)。無(wú)人直升機(jī)一般體型較大、油動(dòng)驅(qū)動(dòng)、需要專(zhuān)業(yè)操作人員操控，使用性不靈活和技術(shù)難度造成無(wú)人直升機(jī)在民用市場(chǎng)并不多見(jiàn)。鑒于滅火救援和搶險(xiǎn)救災(zāi)的特點(diǎn)，消防部隊(duì)大都用的是多旋翼無(wú)人機(jī)。

三、無(wú)人機(jī)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）機(jī)動(dòng)靈活

目前我國(guó)廣為運(yùn)用的無(wú)人機(jī)的機(jī)型都很小，重量也輕，操作也非常方便，1-2個(gè)人即可操作，且攜帶方便。無(wú)人機(jī)對(duì)起飛條件要求極低，在各種地形條件下均可完成升空，且很容易掌控它的飛行方向。它具有較小的轉(zhuǎn)彎半徑，反應(yīng)敏捷，有著很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，可根據(jù)周?chē)h(huán)境的變化靈活地調(diào)整飛行角度。

（二）智能化操作

隨著技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)逐漸融入了人工智能，許多便利的操作功能基本實(shí)現(xiàn)，如一鍵起飛、一鍵降落、一鍵返航、一鍵巡航等簡(jiǎn)單的操作程序大大簡(jiǎn)化了操作難度。此外，最新的無(wú)人機(jī)還實(shí)現(xiàn)了三個(gè)非常先進(jìn)的功能。1.障礙感知功能，這項(xiàng)功能使無(wú)人機(jī)能夠自動(dòng)感知障礙物并主動(dòng)避開(kāi)，且有效視覺(jué)定位系統(tǒng)距離達(dá)到10m，可以在沒(méi)有GPS信號(hào)的情況下實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)懸停或平穩(wěn)飛行。2.視覺(jué)追蹤功能，通過(guò)強(qiáng)大的圖像識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)有效識(shí)別和追蹤拍攝目標(biāo)，可更加靈活便捷的進(jìn)行航拍。3.指點(diǎn)飛行功能，在屏幕上隨意點(diǎn)擊，無(wú)人機(jī)便可自主繞開(kāi)障礙飛行到你點(diǎn)擊的位置，同時(shí)還可通過(guò)返航鍵實(shí)現(xiàn)自主安全返航。

（三）搜救可靠

在嚴(yán)峻惡劣的條件下，比如遇到高溫、暴雨、山體滑坡等情況，憑借傳統(tǒng)的搜救技術(shù)難以開(kāi)展工作，而無(wú)人機(jī)則不受影響，甚至現(xiàn)場(chǎng)含有毒氣體、或易塌、易爆時(shí)，無(wú)人機(jī)依然可以對(duì)搜救現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全天候觀(guān)察，從而保障了搜救人員的人身安全。

四、無(wú)人機(jī)在消防滅火救援行動(dòng)中的具體應(yīng)用

（一）災(zāi)情偵查

在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)和搶險(xiǎn)救援方面，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)可在第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，迅速展開(kāi)作業(yè)，提高響應(yīng)速度。小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的重量可以控制在幾千克或十幾千克以下，依靠遙控器或手提電腦就可進(jìn)行操控，只需2-3個(gè)人就可以完成任務(wù)。一架收納狀態(tài)的無(wú)人機(jī)可以嵌入標(biāo)準(zhǔn)行李箱內(nèi)，運(yùn)輸方便，在道路被毀或野外惡劣地形的情況下，工作人員完全可以攜帶全部裝備徒步到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。在消防的火情、災(zāi)情偵查方面，無(wú)人機(jī)可以方便的攜帶風(fēng)速儀、測(cè)溫儀和危化品偵檢模塊快速到達(dá)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)一線(xiàn)進(jìn)行初期偵查，為火情、災(zāi)情處理提供第一手決策資料。

（二）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

無(wú)人機(jī)配置的多媒體采集系統(tǒng)可以現(xiàn)場(chǎng)完成視、音頻數(shù)據(jù)的采集，并通過(guò)有線(xiàn)、微波、3G、衛(wèi)星鏈路等傳輸方式，將采集的音視頻信息實(shí)時(shí)傳送到各級(jí)指揮中心，為指揮部門(mén)提供第一手資料。其機(jī)載攝像機(jī)可對(duì)視、音頻進(jìn)行編碼壓縮，現(xiàn)階段圖像壓縮采用高效成熟的H.264標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)可支持更高效的H.265標(biāo)準(zhǔn)，相比MEPG2、MPEG4標(biāo)準(zhǔn)，H.264 /265標(biāo)準(zhǔn)在圖像壓縮效率方面的優(yōu)勢(shì)明顯，雖然運(yùn)算量較大，但基于高速DSP處理技術(shù)的快速發(fā)展，可以通過(guò)硬件優(yōu)化的方式解決運(yùn)算難題。結(jié)合通信衛(wèi)星與地面接收站，無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)通信視頻回傳，供滅火救援指揮決策使用。無(wú)人機(jī)可以靈活添加攝像機(jī)、熱像儀等各種傳感器，根據(jù)不同的任務(wù)需求，搭配組合成不同的設(shè)備搭載方案，配合自動(dòng)曝光攝影等一系列先進(jìn)技術(shù)，支持自動(dòng)獲取高清晰數(shù)碼照片，經(jīng)后期處理，生成的數(shù)碼影像和地形圖可為災(zāi)難評(píng)估和災(zāi)后重建提供可靠的數(shù)據(jù)保障。

（三）救援指揮調(diào)度

在面對(duì)救災(zāi)等大型的公共事件時(shí)，由于其涉及的面比較廣，所以會(huì)產(chǎn)生較大的社會(huì)影響，無(wú)人機(jī)可以利用其體積小以及環(huán)境包容度高等特性可以使救災(zāi)的調(diào)度更加有效，實(shí)現(xiàn)救災(zāi)的科學(xué)性。在進(jìn)行救援的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸可以使其調(diào)度更加有序，但是依舊存在很多的救援現(xiàn)場(chǎng)，救援隊(duì)員無(wú)法進(jìn)行深入，利用無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)有效偵察，為官員的指揮提供一定的依據(jù)。使其決策的科學(xué)性得到提高，很大程度上增強(qiáng)了信息化水平，更加滿(mǎn)足現(xiàn)代化的需求。

（四）實(shí)用功能拓展

為了使消防安全得到進(jìn)一步的提高，使無(wú)人機(jī)技術(shù)在消防救援中得到全面應(yīng)用，我們對(duì)無(wú)人機(jī)的功能進(jìn)行了全面地探索，使其可以滿(mǎn)足更多功能，例如：可以進(jìn)行空中監(jiān)測(cè)，利用多種設(shè)備，例如熱成像儀，定位系統(tǒng)、有毒氣體檢測(cè)以及測(cè)風(fēng)儀器等實(shí)現(xiàn)與無(wú)人機(jī)的聯(lián)合，使其對(duì)救援環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)；可以在無(wú)人機(jī)上設(shè)置滅火劑的加載，實(shí)現(xiàn)其滅火功能。可以加載3D建模模塊，對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行快速建模分析，更好的服務(wù)于滅火救援實(shí)戰(zhàn)。同時(shí)，還可以利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行救援設(shè)備的傳輸，使其救援更加有效。

五、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)過(guò)程中，無(wú)人機(jī)技術(shù)已經(jīng)得到了社會(huì)各界的廣泛認(rèn)可。但是未來(lái)的完善空間依舊巨大，需要引起相關(guān)研究人士的高度關(guān)注。將無(wú)人機(jī)科學(xué)、合理應(yīng)用于消防滅火救援工作中，有利于提升消防安全性，優(yōu)化搶險(xiǎn)救災(zāi)效果，促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。無(wú)人機(jī)在抗洪搶險(xiǎn)、火災(zāi)撲救、地震救援中都突顯了很大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，減輕了消防人員的救援負(fù)擔(dān)，激發(fā)了消防人員的工作熱情。無(wú)人機(jī)輔助消防行動(dòng)，加快了消防事業(yè)的信息化建設(shè)。無(wú)人機(jī)實(shí)際應(yīng)用中仍舊存在一些技術(shù)難題亟待解決，消防人員要在實(shí)踐中努力提高自身的綜合素質(zhì)與專(zhuān)業(yè)能力，充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，更好的助推消防事業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展。

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