無人機(jī)在消防通信中的應(yīng)用

劉 峰

（江西省消防救援總隊(duì)，江西 南昌 330025）

0 引 言

消防部隊(duì)作為處理各類公共突發(fā)事件的基礎(chǔ)保障，隨著當(dāng)前公共突發(fā)事件的多元化發(fā)展，其對(duì)各類公共突發(fā)事件處理時(shí)所面臨的的壓力也在持續(xù)增加。在此背景下，為有效提高事件處理能力，需構(gòu)建可實(shí)現(xiàn)全天候、全方位以及全過程通信的消防通信體系。其中無人機(jī)的應(yīng)用不僅可以增強(qiáng)消防部隊(duì)的信息收集能力，還能為應(yīng)急救援工作提供一定的輔助，多維度保障公共突發(fā)事件的應(yīng)急處理效果。

1 無人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了飛控平臺(tái)及前后臺(tái)視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)在無人機(jī)中的有效集成，相關(guān)技術(shù)不僅可以提高操縱性能，還能夠?yàn)槠湓谙劳ㄐ蓬I(lǐng)域中的空中監(jiān)控和輔助救援等活動(dòng)提供重要支持。在信息技術(shù)的支持下，無人機(jī)在應(yīng)用過程中還可以實(shí)現(xiàn)火情報(bào)警、定點(diǎn)持續(xù)監(jiān)控以及智能化分析等，具體應(yīng)用優(yōu)勢(shì)如下。

1.1 機(jī)動(dòng)性

根據(jù)無人機(jī)的規(guī)格可以分為小型無人機(jī)和大型無人機(jī)等。其中，消防通信中使用的大多為小型無人機(jī)，此類無人機(jī)具有重量輕和可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。通常情況下，小型無人機(jī)的重量都在100 kg以下，實(shí)際操作過程中僅需要1～2個(gè)人便可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的實(shí)際操作任務(wù)[1]。同時(shí)，由于小型無人機(jī)的重量相對(duì)較輕，因此在對(duì)公共突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處理時(shí)可以很方便地帶入事件現(xiàn)場(chǎng)。加上其易操作特征，可以快速到達(dá)指定地點(diǎn)，而且無人機(jī)的起落需求空間相對(duì)較小，因此對(duì)于公共突發(fā)事件的應(yīng)急救援將有著極為重要的意義。

1.2 全面性

如今，無人機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用各類信息技術(shù)，相關(guān)技術(shù)不僅拓展了無人機(jī)的整體視野，也為其數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳輸及現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)提供了重要支持。尤其是在低空飛行過程中，通過信息技術(shù)可以將傳感器所收集的數(shù)據(jù)信息資料實(shí)時(shí)發(fā)送到地面平臺(tái)，供現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)使用。同時(shí)，部分無人機(jī)還搭載有紅外成像和熱成像設(shè)備，相關(guān)設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過程中將可以進(jìn)一步提高消防部隊(duì)的作業(yè)效率和效果[1]。

1.3 簡(jiǎn)便性

現(xiàn)有的無人機(jī)大多已經(jīng)集成智能化技術(shù)，操作人員僅需要簡(jiǎn)單的操作便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)復(fù)雜動(dòng)作的控制，再配合無人機(jī)所攜帶的遠(yuǎn)程信息傳輸技術(shù)，將可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)控制及全方位監(jiān)控。同時(shí)，操作人員可以將無人機(jī)的操作客戶端并入公共網(wǎng)絡(luò)，通過平板電腦和手機(jī)等多種控制載體進(jìn)行實(shí)際控制。

2 無人機(jī)在消防通信中的應(yīng)用

2.1 指揮現(xiàn)場(chǎng)救援活動(dòng)

消防部隊(duì)在到達(dá)公共突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)以后，由于不同的事件所引發(fā)的問題也不盡相同，所以為能夠更為精準(zhǔn)確定現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，通常需要全面收集和了解現(xiàn)場(chǎng)各方面情況。由于公共突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境大多極為惡劣，因此要在保證救援人員人身安全的前提下調(diào)查搜集現(xiàn)場(chǎng)情況，確保救援活動(dòng)的有序開展。相比較傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)勘察方式，無人機(jī)具備更為廣闊的視野活動(dòng)范圍，通過無人機(jī)所攜帶的傳感器設(shè)備可以快速獲取周邊區(qū)域的各類信息，判斷區(qū)域內(nèi)是否存在待救援人員。此外，無人機(jī)的應(yīng)用還能夠減少現(xiàn)場(chǎng)勘察的人員數(shù)量，實(shí)現(xiàn)提高現(xiàn)場(chǎng)勘察效果的同時(shí)避免人員的不必要傷亡。

2.2 探測(cè)事件現(xiàn)場(chǎng)情況

基于無人機(jī)所攜帶的傳感器設(shè)備及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)救援人員可以實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)的各類信息，為救援人員判斷可疑區(qū)域提供重要參考。無人機(jī)作為一種空對(duì)地探測(cè)單元，可以通過不同的高度和角度來進(jìn)行信息收集，所獲取到的信息內(nèi)容也相對(duì)更多，便于消防部隊(duì)根據(jù)信息對(duì)事件現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行更為精準(zhǔn)、全面地判斷，從而快速制定針對(duì)性的救援策略[2]。此外，無人機(jī)還攜帶有紅外傳感設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)多角度事故現(xiàn)場(chǎng)溫度的收集，配合信息技術(shù)在地面工作站形成溫度分布圖表，該些信息可以幫助消防人員充分了解事故現(xiàn)場(chǎng)情況，快速部署應(yīng)對(duì)方案。

2.3 災(zāi)情變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

隨著時(shí)間的不斷推移，公共突發(fā)事件所引發(fā)的災(zāi)情嚴(yán)重性也將會(huì)出現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化。然而由于公共突發(fā)事件的多元性和隱蔽性特征，消防人員很難通過經(jīng)驗(yàn)和視覺判斷災(zāi)情變化情況，所以可能會(huì)出現(xiàn)制定的應(yīng)對(duì)策略不符合實(shí)際情況的問題。而在應(yīng)用無人機(jī)以后，則可以通過空對(duì)地的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的全方位和全天候監(jiān)測(cè)活動(dòng)，為消防人員應(yīng)急救援工作的有效開展提供可靠的信息支持，促使所制定的應(yīng)對(duì)方案具有更強(qiáng)的針對(duì)性和有效性，提高總體救災(zāi)效果[3]。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)指揮人員還可以根據(jù)無人機(jī)所反饋的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，快速下達(dá)應(yīng)對(duì)指令，確保指令信息的有效性，保障應(yīng)急救援工作的有序進(jìn)行。

2.4 有效保障現(xiàn)場(chǎng)通信效果

公共應(yīng)急事件現(xiàn)場(chǎng)在不斷發(fā)展變化，身處一線的消防人員深入災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)很難對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況有著一個(gè)全面、精準(zhǔn)的判斷，若是外部信息不能夠有效傳遞給一線消防人員，那么將可能會(huì)為消防活動(dòng)的有序推進(jìn)造成嚴(yán)重阻礙，嚴(yán)重的甚至可能會(huì)威脅到一線消防人員的人身安全[4]。無人機(jī)應(yīng)用后可以通過自身所攜帶的通信模塊來增強(qiáng)和保障現(xiàn)場(chǎng)信息傳輸效果，促使外界信息能夠第一時(shí)間傳遞給一線消防人員。在相關(guān)技術(shù)的支持下，即便是救援現(xiàn)場(chǎng)通信信號(hào)較弱或者沒有通信信號(hào)，也能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)人員提供信息通信支持，提高應(yīng)急救援效率的同時(shí)，保護(hù)一線消防人員的人身安全。

3 無人機(jī)在消防通信應(yīng)用中的技術(shù)需求

3.1 可靠性

公共應(yīng)急事件的現(xiàn)場(chǎng)通常具有極為復(fù)雜的環(huán)境，在對(duì)無人機(jī)進(jìn)行操作時(shí)將會(huì)受到風(fēng)速、煙霧以及高溫等因素的影響。為降低相關(guān)因素對(duì)無人機(jī)操作的影響，應(yīng)提高無人機(jī)在惡劣環(huán)境下的運(yùn)行性能，避免無人機(jī)在諸多因素影響下出現(xiàn)失控墜毀等情況。

3.2 操控性

無人機(jī)一方面需要具備長(zhǎng)時(shí)間巡航監(jiān)控的能力，保障在應(yīng)用過程中的不間斷監(jiān)控效果；另一方面則需要具備高空飛行的能力。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，如今高層建設(shè)數(shù)量也在持續(xù)增加，為滿足高層建筑的應(yīng)急救援需要，無人機(jī)必須要具備高空飛行能力。

3.3 穩(wěn)定性

無人機(jī)的穩(wěn)定性要求是保障在消防通信領(lǐng)域中應(yīng)用時(shí)可以為地面消防部隊(duì)提供連續(xù)、清晰的數(shù)據(jù)支持，且具備良好的抗干擾能力，以便在高干擾環(huán)境下為消防人員提供連續(xù)不斷的信息支持。

3.4 兼容性

針對(duì)不同的公共突發(fā)事件，無人機(jī)需要攜帶不同的設(shè)備模塊。此外，為能夠滿足不同環(huán)境下的實(shí)際需求，快速更換搭載設(shè)備，無人機(jī)還必須要具備良好的兼容性。

4 總 結(jié)

隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)在消防通信領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用不斷增多。但由于無人機(jī)在消防通信領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)間較短，因此仍需要一個(gè)長(zhǎng)期且系統(tǒng)的探索過程，完善其在消防通信中應(yīng)用的技術(shù)需求，以滿足消防通信的諸多需求，提高處理應(yīng)急事件的效率。