無人機(jī)在滅火救援偵察與指揮中的運(yùn)用探究

黎仲

摘 要：近年來，無人機(jī)技術(shù)取得了飛速發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)在消防救援工作中逐漸普及，實(shí)際運(yùn)用中體現(xiàn)出多重優(yōu)勢，然而，在無人機(jī)實(shí)際使用過程要結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況，也要掌握無人機(jī)的科學(xué)使用方案。本文首先分析了無人機(jī)滅火救援偵察的優(yōu)勢，然后重點(diǎn)探討了無人機(jī)滅火救援的適用環(huán)境及無人機(jī)的應(yīng)用方案。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);滅火救援偵察;應(yīng)用場合;應(yīng)用方案

中圖分類號(hào)：D631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1064（2021）01-112-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.049

由于火災(zāi)來源、成因等的復(fù)雜性，再加上火災(zāi)現(xiàn)場空間結(jié)構(gòu)、交通條件等的不確定性，使得火災(zāi)救援方式與偵察方式難以形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。將無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)現(xiàn)場的滅火偵察與救援工作中，不僅能夠有效地彌補(bǔ)傳統(tǒng)偵察與指揮方式的不足，而且能夠積極地克服傳統(tǒng)救援方式的弊端，提高無人機(jī)的使用效率，從而提高滅火救援工作效率，達(dá)到理想的火災(zāi)救援效果。

1 無人機(jī)滅火救援偵察的優(yōu)勢分析

1.1 靈活便利，不受空間限制

螺旋槳式無人機(jī)機(jī)動(dòng)靈活，無需特定跑道和特定的起降空間，不受地形、地貌因素等的影響，能夠快速地完成任務(wù)，適合大部分火災(zāi)現(xiàn)場的滅火救援工作。無論是狹窄的城市街道還是地勢起伏不平的山區(qū)，無人機(jī)都可以根據(jù)需求靈活地偵察火災(zāi)狀態(tài)、火情，消防人員也能結(jié)合火災(zāi)的特點(diǎn)與態(tài)勢等來動(dòng)態(tài)調(diào)整無人機(jī)，靈活轉(zhuǎn)動(dòng)角度偵察火災(zāi)現(xiàn)場，為指揮員提供精準(zhǔn)的火災(zāi)信息。由于現(xiàn)代科技的發(fā)展，無人機(jī)也逐漸朝著優(yōu)化、先進(jìn)、高端方向發(fā)展，能夠與地面移動(dòng)終端連接，實(shí)現(xiàn)智能化操作與控制，并通過智能通訊設(shè)備就能直接、清晰地掌握地面火災(zāi)基本情況。

1.2 提高測繪精度

在無人機(jī)上架設(shè)紅外相機(jī)、安裝GPS系統(tǒng)等，能夠?qū)馂?zāi)現(xiàn)場實(shí)施外景拍攝，確保在短時(shí)內(nèi)得到火災(zāi)現(xiàn)場的拍攝圖片，方便指揮員及時(shí)、精準(zhǔn)地掌握火災(zāi)現(xiàn)場的基本情況。同時(shí)，無人機(jī)能將所拍的火災(zāi)畫面、數(shù)據(jù)等進(jìn)行整合，創(chuàng)建火災(zāi)預(yù)警數(shù)據(jù)庫，從而輔助消防隊(duì)伍的救援。現(xiàn)代化的先進(jìn)測繪軟件是多種信息科技的集成，能夠妥善地運(yùn)用于基礎(chǔ)測繪、工程建設(shè)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面，讓來自地面、半空等的圖像及時(shí)地轉(zhuǎn)換、生成高度清晰、精準(zhǔn)的地理坐標(biāo)、二維地圖與三維模型，從而輔助消防人員充分借助其功能進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場的勘察與火源定位，為后方的指揮和作戰(zhàn)提供完善、到位的信息，輔助消防指揮人員編制出科學(xué)、合理的處理方案[1]。

1.3 任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)小

無人機(jī)能夠從若干角度進(jìn)行火險(xiǎn)判斷與火情偵察，輔助消防人員及時(shí)拍攝畫面，深入分析火情，進(jìn)而提供科學(xué)合理的滅火救援方案，有效地控制災(zāi)害。然而，對于一些高危場所，例如：炸藥、易燃爆物品聚集的火災(zāi)現(xiàn)場，或者存在構(gòu)筑物易坍塌的現(xiàn)場，都屬于風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高的現(xiàn)場，偵察人員親臨現(xiàn)場可能冒著生命危險(xiǎn)，在火災(zāi)救援中可能危機(jī)生命安全，則可以借助無人機(jī)在空中進(jìn)行火情偵察，從而節(jié)約人力，降低人為探測的風(fēng)險(xiǎn)。此外，無人機(jī)還能更加深入火災(zāi)現(xiàn)場，保持操作人員處于安全區(qū)，通過靈活地操控?zé)o人機(jī)來獲取火災(zāi)現(xiàn)場的各類信息、信號(hào)，也能通過無人機(jī)搭載的攝像儀器、紅外成像設(shè)備、毒氣監(jiān)測設(shè)備等，更為精準(zhǔn)、到位地偵察到來自火災(zāi)現(xiàn)場的火情信息，為火災(zāi)現(xiàn)場的動(dòng)態(tài)監(jiān)督、檢查提供支持，有效地避免人員傷亡，控制火災(zāi)偵察的風(fēng)險(xiǎn)。

2 無人機(jī)偵察適用的火災(zāi)現(xiàn)場特點(diǎn)

2.1 交通車輛運(yùn)輸不暢通

當(dāng)火災(zāi)現(xiàn)場空間狹窄，救援空間有限，消防車輛無法及時(shí)抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場，救援人員難以對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行判斷與偵察時(shí)，利用無人機(jī)的空中偵察功能，確保其及時(shí)獲取火災(zāi)現(xiàn)場信息。

2.2 火災(zāi)范圍大，偵察困難

一些廠房或地下倉庫等，由于其空間較大且內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或者在一些化工企業(yè)易燃易爆危險(xiǎn)品較多、著火點(diǎn)也較多的情況下，單純地依賴人工偵察難免存在風(fēng)險(xiǎn)，無法獲得有價(jià)值的信息，也無法及時(shí)地組織偵察行動(dòng)，如果不及時(shí)偵察可能耽誤最佳戰(zhàn)機(jī)。在這種情況下，就必須開啟無人機(jī)偵察模式，無人機(jī)能夠以最快的速度、最大范圍地偵察火災(zāi)情況，而且能將火場的整體局面、信息等最快地反饋到后方指揮中心，從而及時(shí)獲得珍貴的情報(bào)信息，為火災(zāi)救援創(chuàng)造條件。

2.3 高危風(fēng)險(xiǎn)潛藏的火災(zāi)現(xiàn)場

一些火災(zāi)現(xiàn)場境況相對復(fù)雜，可能存在建筑倒塌、局部構(gòu)件脫落等風(fēng)險(xiǎn)。這種情況下，可以啟動(dòng)無人機(jī)系統(tǒng)，通過無人機(jī)有效地克服火災(zāi)現(xiàn)場的一切風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)闊o人機(jī)能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，還能動(dòng)態(tài)地進(jìn)行航拍，消防救援隊(duì)伍根據(jù)無人機(jī)反饋的信息，能夠掌握火災(zāi)現(xiàn)場的人員分布狀態(tài)，為救助現(xiàn)場人員創(chuàng)造有利條件。

2.4 人員聚集難以疏散

商業(yè)中心、娛樂場所、住宅區(qū)等人流聚集區(qū)域，其救助空間相對有限，道路交通也十分復(fù)雜，這種情況不利于傳統(tǒng)的人工偵察，此時(shí)調(diào)動(dòng)無人機(jī)展開消防偵察，能夠突破空間限制，通過安裝在無人機(jī)上的揚(yáng)聲器、照明設(shè)備等，科學(xué)地引導(dǎo)現(xiàn)場受災(zāi)群眾有序撤離，為火災(zāi)救援創(chuàng)造更為有利的條件[2]。

3 無人機(jī)在滅火救援偵察與指揮中運(yùn)用

消防無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用于滅火救援偵察與指揮中具有十分明顯的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢，通過正確運(yùn)用無人機(jī)偵察，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)偵察手段的不足，確保指揮人員在火災(zāi)行動(dòng)初始階段得到及時(shí)、有效的火災(zāi)信息和數(shù)據(jù)，從而確保火災(zāi)偵察的工作質(zhì)量。因此，指揮員必須立足滅火救援的實(shí)際行動(dòng)，全面深入地分析客觀形勢，認(rèn)真地總結(jié)分析，利用無人機(jī)來展開一切偵察行動(dòng)，進(jìn)行正確、規(guī)范的操作，提高無人機(jī)的使用效率，有效地發(fā)揮其優(yōu)勢潛能。無人機(jī)在滅火救援偵察與指揮中的具體步驟為：

3.1 研判形勢，分析可行性

并非一切火災(zāi)現(xiàn)場都需要啟動(dòng)無人機(jī)進(jìn)行偵察，這需要預(yù)先進(jìn)行形勢研判。指揮員抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場后，能夠通過傳統(tǒng)的偵察手段進(jìn)行火情偵察，初步、粗略地掌握火災(zāi)現(xiàn)場信息、數(shù)據(jù)，研判是否需要啟動(dòng)無人機(jī)，并了解火災(zāi)現(xiàn)場是否具備無人機(jī)安全運(yùn)行的環(huán)境條件。如遇狂風(fēng)、暴雨、濃霧等特殊天氣，則不適合無人機(jī)作業(yè)，此時(shí)，傳統(tǒng)偵察手段在效益、成本、安全等級(jí)等各方面更占優(yōu)勢。

3.2 科學(xué)編制方案，多方法并用

經(jīng)過全范圍偵察，如果確定適合無人機(jī)作業(yè)，則可以啟動(dòng)無人機(jī)進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場偵察與指揮，對此需要指揮人員立足現(xiàn)場實(shí)際條件、真實(shí)狀況等，捕捉火災(zāi)現(xiàn)場需要掌握的關(guān)鍵方面，并將其作為主體偵察方向，對應(yīng)編制形成科學(xué)合理的偵察方案。在這一過程中，指揮人員要注意偵察方法方式的多元性、配合性，避免拘泥于一種方法。相反，需要將無人機(jī)偵察技術(shù)和其他技術(shù)密切配合起來，確保各個(gè)方案都能發(fā)揮其優(yōu)勢，輔助獲取更多的火災(zāi)現(xiàn)場的災(zāi)情信息。例如：大面積的倉庫火災(zāi)現(xiàn)場，單純地依賴于傳統(tǒng)的人工排查、人為偵察，不僅不能獲取火情信息，還可能造成人身傷害。對此可以借助無人機(jī)升入高空，通過高空俯瞰的方式來獲取來自火災(zāi)現(xiàn)場的信號(hào)、信息、圖像等，這樣也能輔助指揮人員更好地掌握火災(zāi)現(xiàn)場平面圖、火災(zāi)現(xiàn)場空間布局以及附近建筑物特點(diǎn)、建設(shè)情況、道路交通是否暢通等，當(dāng)一切信息都獲取到位后，則可以制定科學(xué)的火災(zāi)救援方案。

3.3 組織實(shí)施，嚴(yán)格操作規(guī)程

火場指揮員編制好無人機(jī)偵察方案的基礎(chǔ)上，則要面向無人機(jī)操作機(jī)組，發(fā)出偵察任務(wù)命令，讓無人機(jī)操作人員能夠更好地掌握需要偵察的范圍、具體部位、偵察工作的重點(diǎn)等。隨著一邊操作無人機(jī)，一邊偵察火情，在操作無人機(jī)過程中要確保操作方式的合理性、操作方式的規(guī)范性，而且要搭載附屬設(shè)備，以此控制設(shè)備的損壞，保護(hù)好各類消防設(shè)備的安全，要保持火災(zāi)現(xiàn)場的秩序井然，創(chuàng)造一個(gè)安全、規(guī)范、有序的火災(zāi)救援指揮現(xiàn)場。

3.4 動(dòng)態(tài)指揮，持續(xù)偵察不間斷

火災(zāi)偵察操作過程中，必須保持暢通的通訊聯(lián)系，特別是指揮員和機(jī)組人員之間需要隨時(shí)取得聯(lián)系，這樣才能密切結(jié)合現(xiàn)場的形勢與發(fā)展態(tài)勢等，調(diào)節(jié)偵察的范圍、調(diào)整偵察的方案及轉(zhuǎn)變偵察工作的重心，同時(shí)確保無人機(jī)偵察過程中能夠動(dòng)態(tài)地獲得信息，將信息持續(xù)地傳輸至指揮人員，繼續(xù)進(jìn)行偵察。

3.5 提高指揮調(diào)度效率

和傳統(tǒng)的人工偵察相比，無人機(jī)偵察方式速度快、效率高，能夠?qū)馂?zāi)現(xiàn)場進(jìn)行無死角偵察，為消防人員的現(xiàn)場調(diào)度與救援節(jié)省了時(shí)間。對此，實(shí)際運(yùn)用無人機(jī)偵察過程中，要求消防指揮人員必須在第一時(shí)間做出反應(yīng)，提高指揮調(diào)度工作效率，及時(shí)進(jìn)行火災(zāi)現(xiàn)場的偵察，最大程度地發(fā)揮無人機(jī)的多方面優(yōu)點(diǎn)，確保在最短時(shí)間內(nèi)清晰、全面地掌握火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況。

3.6 熟練地認(rèn)識(shí)與操作無人機(jī)設(shè)備

無人機(jī)在實(shí)際的滅火救援過程中體現(xiàn)出多重優(yōu)勢，然而，實(shí)際運(yùn)行中也存在一些限制性的條件，最突出的就是續(xù)航時(shí)間能否滿足偵察需要，客觀環(huán)境、天氣條件等是否適合無人機(jī)的飛行，必須最大程度地調(diào)整升空高度，掌握好操作距離。因此，指揮人員必須熟練地認(rèn)識(shí)并操作無人機(jī)設(shè)備，了解其基本性能，全面、深入地考量無人機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)，提高對設(shè)備的熟練操作程度，保證偵察工作有序進(jìn)行。

3.7 與傳統(tǒng)手段配合，確保偵察效率

總體來看，無人機(jī)偵察的方式有其特殊優(yōu)勢、優(yōu)點(diǎn)，然而，實(shí)際運(yùn)用時(shí)需要傳統(tǒng)手段的輔助配合，對于一些特殊的火災(zāi)現(xiàn)場或者特殊的天氣條件下，要嘗試將傳統(tǒng)手段和無人機(jī)偵察技術(shù)有機(jī)結(jié)合，一方面發(fā)揮無人機(jī)的獨(dú)特偵察優(yōu)勢，另一方面體現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)對無人機(jī)技術(shù)的彌補(bǔ)，通過優(yōu)勢互補(bǔ)的方式，提高偵察工作效率，從而達(dá)到更加理想的偵察效果[3]。

4 結(jié)語

無人機(jī)在滅火救援指揮中發(fā)揮著十分重要的功能和作用，其能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)偵察方式的不足，克服不利的火災(zāi)現(xiàn)場條件，同時(shí)能對火災(zāi)現(xiàn)場的疏散、救援提供科學(xué)的指導(dǎo)，保證火災(zāi)救援的安全，從而提高火災(zāi)救援工作效率和救援水平。

參考文獻(xiàn)

[1] CH/Z 3001-2010，無人機(jī)航攝安全作業(yè)基本要求[S].北京：國家測繪局，2010.

[2] GB 50313-2013，消防通信指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2013.

[3] 戴大偉，龍海.無人機(jī)發(fā)展與應(yīng)用[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2013（04）：7-10.