新時期背景下無人機在消防滅火救援工作中的運用

張春艷

摘 要：由于無人機具有建造成本低，機動性較強、靈敏度高的突出優(yōu)勢，在公安、消防和交通等各大領域均得到有效利用，使得諸多領域工作的開展更為順利。在消防救援領域中，無人機的使用可以讓消防救援人員能夠?qū)仍F(xiàn)場進行全面的調(diào)查，下達正確的救援指令，從而促進救援戰(zhàn)斗的迅速結(jié)束。本文會對無人機的優(yōu)勢、滅火工作流程以及后續(xù)在消防滅火領域中的具體應用進行闡述，提高消防部門的滅火救援效率，最大程度上保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

關鍵詞：無人機技術;消防滅火救援;工作流程

中圖分類號：D631.6 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）08-0203-02

0 引言

近些年來，由于氣候干旱、人為操作等諸多因素的影響，導致國內(nèi)外發(fā)生數(shù)起重特大火災。不僅摧毀了數(shù)百年的古老建筑，燒毀了大片森林，更帶走了許多消防指戰(zhàn)員和無辜群眾鮮活的生命，讓諸多家庭承受火災帶來的災難。因此，要想使得這些悲劇不再重演，就要對滅火救援工作進行反思和提升。在實戰(zhàn)中靈活采取先進的技術，抓住時機滅早、滅小[2]。隨著無人機技術的成熟，在消防領域已經(jīng)逐步替代一些人力活動。要想使得無人機在未來的消防領域充當重要部分，就要加強對無人機應用的研究。

1 無人機簡述

無人機無需飛行員進行操作駕駛就能獨立完成飛行工作。在無線電遙控設備的操控下，能夠?qū)崿F(xiàn)短距離的自主飛行。無人機以其較強的機動性、較低的成本在各類航空器中脫穎而出。傳統(tǒng)的救援技術常常采用消防云梯進行搭救，但是隨著社會的發(fā)展進步，云梯的高度已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高層建筑的救援需求。高層消防車由于機動性較差，造價成本高，在實際應用中可行性較低，對不同部位的火勢營救效果差，不具備無人機卓越的優(yōu)勢。此外，無人機對于起降環(huán)境的條件要求不高，在各大場所的應用程度較為廣泛。目前無人機被總體分為三大類型：多旋翼無人機、無人直升機、固定翼無人機。在消防領域常會用到多旋翼無人機中的四旋翼無人機。由于四旋翼無人機較為輕巧、穩(wěn)定性較強、機身穩(wěn)定性較高、投入以及后續(xù)維修成本比較低，使得它在消防救援工作中起到良好的救援效果。但是其續(xù)航能力較差，工作時間較為短暫。在具體執(zhí)行飛行任務時，能夠做到精準懸停;定高定點能力也較為優(yōu)秀，可以在指定位置范圍內(nèi)展開一系列的作業(yè)。日常無線電信號對于無人機造不成干擾，本身的電磁兼容與電磁干擾模塊具有較強的抗干擾能力，在消防工作中是最為實用的一種無人機型[1]。

2 無人機在滅火救援中的優(yōu)勢

無人機的突出優(yōu)勢使得它在滅火救援中能夠得到足夠的器重，隨著無人機技術的不斷成熟已經(jīng)在滅火救援工作中對被困人員以及財產(chǎn)安全給予了充分保護。無人機技術在消防領域的廣泛應用將會是大勢所趨，無人機具體優(yōu)勢如下：

2.1 靈活性強

無人機相對于其他機型適應能力較強，對于起飛與降落的環(huán)境要求不高。在進行實際的消防滅火救援工作時，可根據(jù)需求對無人機進行旋轉(zhuǎn)操作，發(fā)揮出其他設備無法達到的作用。例如：要對火災現(xiàn)場進行圖像信息的傳遞，可以利用無人機在火災區(qū)域進行圖片的拍攝工作，通過旋轉(zhuǎn)操作從不同角度對火災現(xiàn)場進行拍攝記錄。此外，在工作中受天氣影響較低，拍攝的畫面清晰度能滿足消防救援人員對于火災現(xiàn)場基本信息的需求。由于無人機無需飛行員駕駛，所以只需遠程操控就可以對危險的火場進行勘探。

2.2 投資成本低

無人機由于其機型小巧，質(zhì)量較為輕盈，從整體來看造價成本較低，在拍攝時不會受天氣影響。拍攝造價較為低廉。在進行具體拍攝工作時，消防救援人員可以在無人機上安裝相關攝影器材，運用這些器材直接在高空進行拍攝作業(yè)，節(jié)省較多的成本。相較于人機操作更為簡單，投資成本也得到一定幅度的降低。在火災現(xiàn)場，如果無人機出現(xiàn)故障所造成的維修成本也較低[3]。

2.3 飛行航向較易改變

無人機通常采用的是無線操作，也可以進行實時操作。多種操作方式的聯(lián)合使用，可以對無人機的飛行航線進行提前預訂，以便于快速到達火災現(xiàn)場進行操作工作的執(zhí)行。由于無人機飛行速度不僅快，而且還能在短時間內(nèi)就能到達著火點，第一時間了解到火災現(xiàn)場情況，將信息及時傳輸。此外，無人機可根據(jù)消防人員的指示和操作對現(xiàn)場進行拍攝和錄像，根據(jù)生命探測系統(tǒng)對被困人員進行尋找和位置鎖定。

3 無人機參與滅火救援的工作流程

3.1 功能應用

雖然無人機機型小巧便于攜帶，但是各種功能要素都相當齊全。滿足消防滅火救援領域的工作需求。無人機具有和人機一樣的飛行功能，在進行操作時，采用了無線傳輸?shù)姆绞竭M行遠程控制。能夠達到一些人工所不能觸及的區(qū)域。此外，由于無人機搭載了導航系統(tǒng)，在飛行過程中通過無線充電平臺的搭建，實現(xiàn)對無人機的雙向充電模式。在無人機不工作或者處于待機狀態(tài)下時，可以連接充電平臺快速補充電量，保證工作狀態(tài)下電量的充足。

3.2 工作流程

無人機參與到滅火流程的全過程。首先無人機可以與城市內(nèi)易燃易爆的工廠、倉庫、化工產(chǎn)品堆放點的煙霧溫度警報器裝置實現(xiàn)信息互通。當出現(xiàn)火災報警時，無線傳輸可以快速將無人機進行啟動，同時向指揮心進行報警求救。這時無人機可以獨立完成自主起飛，并利用其身裝置的紅外線火源探測器及時發(fā)現(xiàn)著火位置，并將這一信號及時的進行傳輸，形成導航指令指引無人機快速到達著火地點。當救援人員到達時，可通過對無人機的操作實現(xiàn)對火災地點的實際情況和所處地形的實時掌控。無人機可通過人工操作來判斷火勢的情況。如果救援工作持續(xù)不能結(jié)束，可向指揮中心及時請求援助，以便后續(xù)滅火工作能夠順利進行，最大程度保障人民群眾生命和財產(chǎn)安全。

4 無人機在滅火救援中的具體應用

4.1 勘探火情，采集數(shù)據(jù)

消防滅火領域采用的四旋翼無人機體積輕盈，便于攜帶，在進行火情勘探時，可派2～3個專業(yè)的操作人員攜帶相關遙控器，在著火區(qū)實現(xiàn)用無人機對火場情況的勘探。相較以前采用的其他拍攝方式無人機具有更突出的優(yōu)勢，無人機對于起飛降落環(huán)境要求不高，能夠迅速地展開勘探工作，并將圖像信息通過信息化技術及時傳遞到指揮部門。在地勢較復雜，較偏僻的火災現(xiàn)場也能夠?qū)崿F(xiàn)快速工作。對于火場內(nèi)的溫度易燃易爆品的位置都能進行精準勘探，并將采集到的數(shù)據(jù)及時進行傳輸。根據(jù)無人機所傳輸?shù)母咔鍒D片以及地形數(shù)據(jù)圖，可以部署具體的滅火方案。對于城市中的超高層建筑失火和特殊地形重特大火災可以讓多架無人機在高空中進行多角度視頻錄制，將所錄視頻進行分析和及時存檔。在任務結(jié)束后，可以根據(jù)視頻回放，對當時采取的救援方案進行戰(zhàn)評和工作總結(jié)，指出方案中的不足之處，在下次出警行動中有效進行規(guī)避。無人機結(jié)合4G圖像技術、云計算技術為滅火救援做好充分的保障工作，為消防救援人員的人身安全也增添了一道保護屏障[4]。

例如：江蘇省某油罐廠發(fā)生火災，由于油罐區(qū)的工人進行了違規(guī)操作，導致油罐發(fā)生了大面積爆炸。消防部門在得到報警信息的同時率先派出無人機進行偵查，將現(xiàn)場的影像及時得到傳送。消防部門在得到數(shù)據(jù)之后，各級領導立即協(xié)商制定救援對策。在滅火接近尾聲時，無人機偵察到第二次大規(guī)模流塘火的出現(xiàn)，并及時發(fā)出報警信息，讓消防指戰(zhàn)員和圍觀群眾迅速撤離現(xiàn)場。無人機所錄制的視頻和圖像，為發(fā)展我國的消防救援事業(yè)提供了有力支撐。

4.2 參與調(diào)度指揮工作

由于無人機與易著火地點搭建的信息構建平臺，在發(fā)現(xiàn)著火信息時無人機能第一時間將信息快速采集并拍攝著火現(xiàn)場的高清圖片。當無人機操作人員趕到時可以配合地面操作人員進行各項數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)及時傳送至指揮中心為做出準確的滅火救援方案提供數(shù)據(jù)基礎。此外，無人機的紅外線溫度傳感器能夠?qū)⒒饒龅幕饎荨囟取⒂卸練怏w的信息情況及時傳送，讓指揮中心能夠?qū)仍桨讣皶r做以調(diào)整。在遇到較為危險的情況時，可讓消防指戰(zhàn)員及時采取撤離行動，避免人員的傷亡。

4.3 輔助調(diào)動援助

由于無人機體型較小、靈敏性較高，在面臨一些突發(fā)的火災情況時，可以為火場中的消防指戰(zhàn)員和被困群眾輸送一些特殊設備或者發(fā)放一些急救包，防毒面罩等必需物品。例如在一些化學工廠突發(fā)爆炸時，火場產(chǎn)生的氣體和有害煙塵對人體危害性較大，火場外的人員對這些急救物資不能及時地運輸，就能依靠無人機進行物品的提供。在一些重特大火災爆發(fā)時，消防救援人員難以按照原路返回，常常在火災現(xiàn)場奮斗數(shù)小時，這時消防救援人員如何正常飲食補充能量就會成為極大的問題。通過無人機實現(xiàn)物資補給，保障消防指戰(zhàn)員能夠正常進行作業(yè)。此外，無人機也可以攜帶一些滅火藥劑、燈光照明設備輔助消防指戰(zhàn)員在夜間或者無光的滅火條件下進行被困人員搜索。在缺乏秩序、群眾內(nèi)心慌亂的火災現(xiàn)場，可以在無人機上安裝擴音器，維持現(xiàn)場秩序。如果現(xiàn)場秩序過于混亂，對于救援工作的開展會造成一定困難，滅火時間的延長，造成更多不必要的犧牲和利益的損傷。然而，由于無人機體型較為輕巧，在高空飛行時易受到風向風力的影響，而導致原本預設的飛行航向難以控制。所以在救援工作時不應攜帶過重物品，否則會使得無人機無法正常工作。

4.4 擴展應用范圍

無人機不僅可以出色完成上述滅火救援的各項工作，由于其較強的擴展性，還能夠讓火災的預防和后續(xù)滅火地點的監(jiān)控工作順利進行。再發(fā)現(xiàn)疑似著火點前可首先到達將火災及時控制;在滅火救援完成后24h對現(xiàn)場進行無人機監(jiān)控與拍攝工作，避免火情的再次發(fā)生，同時為消防指揮部門提供更多的數(shù)據(jù)支持，完善后續(xù)資料整理工作。在消防人員難以觸及的火場區(qū)，可通過無人機及時對火災現(xiàn)場進行不同角度的勘探，使得救援人員和指揮部門對火災現(xiàn)場的情況有清楚的了解，制定科學嚴謹?shù)木仍桨福尵仍ぷ鞯靡詧A滿完成。

5 結(jié)論

作為一種新型產(chǎn)物，無人機以其顯著的優(yōu)勢在消防救援領域得以重用。通過對火災現(xiàn)場情況的勘探、火災現(xiàn)場圖片和各種信息的傳輸，讓滅火救援工作效率顯著提升。由此消防部門應該加強消防指戰(zhàn)員對無人機的使用培訓，掌握基本的操作技能，多引進無人機專業(yè)的高素質(zhì)優(yōu)秀人才，進一步優(yōu)化無人機的性能，解決無人機續(xù)航差、承重小等短板問題。在實際滅火救援時能夠靈活運用無人機對火災事故的各項信息進行勘探，無人機的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，將使我國新時期消防救援事業(yè)更趨強大。

參考文獻

[1] 陳澤.無人機應用于消防滅火救援工作中的對策探析[J].今日消防，2020，5（2）：18+20.

[2] 劉鵬德，蔡濟眾.無人機在消防滅火救援工作中的應用研究[J].數(shù)字通信世界，2019（11）：180+239.

[3] 孫文斌.無人機在消防滅火救援工作中的應用研究[J].今日消防，2019，4（9）：30-31.

[4] 吳瑞波，程興遠，王征，等.淺議多旋翼無人機在城市消防滅火救援中的應用[J].現(xiàn)代制造技術與裝備，2019（6）：147-149.