無人機在消防滅火救援工作中的應用分析

文/ 李菲

（衡水市消防救援支隊，河北衡水 053000）

隨著經濟的不斷發展，城市高層建筑越來越多，已成為消防安全的重點保護對象。如果沒有對火災情況進行全面了解就貿然采取滅火救援行動，很容易造成人員傷亡。無人機具有體積小、靈活方便等優勢，可以迅速對高層建筑的結構和火勢情況進行偵察，有助于促進整個滅火救援工作的順利開展。

1.無人機概述

無人機是指可以通過無線電來進行控制的不載人飛行器。無人機的組成十分簡單：攝像設備進行相應的視頻信息數據傳輸，傳感器設備可以更好地進行信息收集并通過傳輸系統來進行數據傳遞。隨著我國科學技術的不斷進步，無人機技術已經在很多領域展現其功能，發揮著不可替代的作用。

2.無人機在消防滅火救援工作中的優點

2.1 靈活性高

無人機的體積普遍都比較小，而且自量較輕，一個人就可以對其進行操作，使其在相對復雜的環境下穿梭，為滅火救援工作提供更多信息，有助于更好地提高消防工作質量。工作人員能夠對無人機的飛行方向和飛行高度進行精準控制，也可以制定具體的飛行軌跡，有助于更好地了解災害現場的情況。而且在無人機的飛行過程中，操作人員可以對飛行角度進行隨意控制，也可以調轉方向，這樣會讓無人機的操作更具靈活性。同時，操作人員還可以在無人機飛行前進行一定的參數設定，讓其信息獲取工作變得更加高效，有效實現無人機對消防滅火救援工作的輔助作用。

2.2 空中視野開闊

無人機在空中進行拍攝工作能夠實時傳輸拍攝視頻，讓地面的工作人員對無人機的拍攝內容進行實時分析并隨時對其進行調整與控制。通常，無人機的攝像設備主要是廣角鏡頭，該鏡頭可以拍攝到更加廣闊的視角，讓視野變得更加清晰，而且廣角鏡頭不需要進行焦距的調整就能清楚地看到視野內的全部信息。很多無人機會安裝多組攝像頭，這樣能夠針對不同的角度進行拍攝，不會留有死角，對滅火救援工作的信息偵察有很大的幫助。此外，無人機還能實現攝像頭的轉動，即能針對相應的觀察對象進行細致分析。在低空作業時，攝像頭具有非常高的分辨率，方便工作人員進行觀察和分析。在對倒塌房屋進行夜間觀察時，由于工作環境非常特殊，工作人員需要對其安裝紅外夜視裝置，從而讓無人機完成在特殊環境下的信息傳輸工作。

3.無人機控制系統設計

3.1 設計需求

為了能更好地在消防滅火救援工作中使用無人機，工作人員需要對無人機的控制系統進行設計。首先，設計人員需要設計無人機的數據采集功能，只有進行數據采集，才能了解火災現場情況，并且實現實時數據傳輸功能。通過無人機攝像系統，設計人員可以即時獲取有關火災圖像，從而更好地實現信息的收集。其次，設計人員還要設計無人機的地面終端軟件，該軟件既能對數據進行實時顯示，又能實現拍攝內容的回放。再次，設計人員應將無人機的一次性工作時間保持在1h以上，這樣才可以滿足相應的消防工作需求——其數據傳輸距離能夠在2100m內，圖像傳輸距離在1000m內，視頻采集高清程度大于30幀/秒。最后，設計人員還需要對無人機的體積進行控制，將其控制在300mm×60mm×200mm內，從而保證無人機的體積滿足各種復雜環境的飛行要求。

3.2 設計方案

無人機的設計需要滿足自身的飛行功能，還要給消防工作帶來一定的幫助。因此，設計人員首先應該對硬件方面進行設計，將系統硬件劃分為三個方面，即無人機機載設備的設計、地面操控系統的設計及無線通信系統的設計。

其中，機載設備的主要作用是進行相關系統設備的載體支撐，能夠裝載攝像機、控制盒、控制器及各種功能模塊等部件。而地面操控系統是計算機系統，可以更好地通過傳輸系統來進行拍攝信息的展示，從而有效促進信息的傳輸，提升整個無人機系統的穩定性。

4.無人機在消防滅火救援工作中的應用

4.1 災情偵查

火災現場通常兇險異常，由于環境因素比較復雜，如果消防人員在不了解任何情況下進行救援，不但無法順利開展救援任務，一旦處置不當，還會造成人員傷亡。而使用無人機可以很好地進行火災現場情況的偵查，充分發揮無人機的優勢，對消防現場的情況進行更加深入的了解。特別是當居民樓發生火災時，由于居民樓內布設了許多天然氣管道，容易發生爆炸，會對消防人員的人身安全造成非常大的威脅。而且發生火災的居民樓容易出現燃氣泄漏的問題，燃氣具有一定的毒性，不利于滅火救援任務的順利進行。無人機十分靈巧，不會受到天氣的影響，能夠更加直接地觀察到整個火災現場的全貌，以便讓消防人員針對整個火災的情況進行重點分析，并且提出有效的消防滅火和救援策略，從而讓消防工作進行得更加順利，同時能夠避開爆炸和中毒的危險，讓消防工作變得更加安全。另外，無人機系統能夠將拍攝的視頻實時傳輸到地面控制站，讓工作人員更加及時地了解火災現場情況，避免耽誤救火的最佳時機。無人機上也可以安裝風速儀和測溫儀，這樣就能夠更好地進行參數測量，為后續工作奠定堅實的基礎。

4.2 信息收集

在日常的消防救援工作中，工作人員需要根據火災現場的情況對無人機進行相應的功能設置，這樣才能更好地利用傳感器設備、攝像設備進行相關的信息收集，為消防工作提供一定的信息輔助。工作人員可以將無人機與衛星技術結合使用，從而在更大程度上為消防人員提供決策信息。指揮人員可以利用無人機與指揮部保持聯系，同時利用4G技術進行數據傳輸工作，這樣可以讓指揮中心在第一時間了解火災現場的情況。利用無人機技術可以更好地提高消防決策的正確性，能夠根據拍攝的視頻和圖片對火災現場的地形、建筑室內情況進行分析，從而對火災情況進行全面評估，為后續的消防工作奠定堅實的基礎。此外，工作人員還可以通過無人機對建筑內人員情況的拍攝，檢查哪些區域有人需要救援，這樣可以更有針對性地進行人員梳理和營救，從而有效保證救災安全。

5.消防無人機技術要求

5.1 可靠性

無人機在消防工作中具有非常大的優勢，因此，在無人機運用的過程中，工作人員需要確保其具有非常高的穩定性，符合相應的設計標準。只有這樣，才能在日常的消防工作中進行數據信息的獲取，有效實現對消防工作的輔助決策作用。與此同時，工作人員還要選擇好無人機的類型，需要保證無人機具有的型號和相關性能符合消防救援工作的要求。此外，工作人員還要根據現場的具體情況進行合理安排，以有效提升無人機的救援速度。為了有效實現消防現場情況的監控工作，工作人員需要在無人機中設置三種傳感，針對無人機的俯仰角、側滾角與偏航角進行監控，針對無人機的飛行狀態進行有效控制，以保證所有的監測數據完整有效；還需要為其進行GPS定位模塊設置，以更好地確保無人機的穩定運行。

5.2 穩定性

在消防救援工作中，工作人員需要利用無人機進行相應的信息獲取，這樣能夠更好地幫助消防人員進行滅火工作。火災現場的溫度非常高，這對無人機的硬件條件提出了非常高的要求——無人機必須在烈火的炙烤下穩定拍攝，從而促進對消防工作的幫助。如果無法確保無人機的穩定性，工作人員就需要提前進行無人機的調試工作，保證所有的視頻圖像信息準確，更好地提高無人機的信息獲取質量，從而為監控中心提供一定的信息支持。工作人員應針對無人機的控制系統進行有效設計，從而對無人機的飛行角度、飛行高度、飛行速度等方面進行控制，有效保證無人機運行的穩定性。為了確保無人機運行的穩定性，工作人員應正確使用云臺。云臺能夠讓攝像機保持穩定拍攝，同時能夠進行不同角度的轉換，方便各種角度的拍攝工作，從而獲得更好的拍攝效果。

6.結語

綜上所述，隨著我國經濟的快速發展，無人機技術在很多領域都具有非常重要的作用。而在日常的消防滅火工作中，無人機具有非常大的性能優勢——體積優勢和高度優勢，有助于促進消防工作的安全進行。無人機操作方便，可以更好地為消防現場提供更多的信息，讓消防工作變得更加高效、安全，有助于我國消防事業的高效發展。