無人機在火災事故調查中的應用研究

■楊平 眉山市消防救援支隊

無人機顧名思義就是無人駕駛飛機，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由車載計算機完全的或間歇的自主操作。無人機按應用領域，可分為軍用與民用。民用方面，“無人機＋行業應用”大大地拓展了無人機本身的用途，被廣泛應用于航拍、農業、災難救援、測繪、新聞報道、電力巡檢等領域。隨著無人機技術的逐步完善以及制造成本、操控難度的大幅下降，消費級無人機在消防救援工作中得以廣泛應用，如用于災情偵查、物資投送、新聞素材拍攝等。同時，無人機的空中拍攝技術、實時三維模型等為火災調查過程中的火災現場拍照、制作全景圖、火場重構、現場制圖提供了新的技術支撐。

一、無人機在一起火災事故調查中的實踐應用

（一）火災基本情況

2021年4月24日15 時37 分，某縣消防救援大隊接到報警稱，某家私有限公司發生火災。火災燒毀車間1 間，過火面積600m2，無人員傷亡。

（二）調查詢問情況

（1）據現場噴漆工陳某筆錄顯示，其正在噴漆房作業時突然斷電，便立即出來查看發現UV 光解凈化器內部在燃燒。（2）據公司廠長劉某、車間主管楊某筆錄顯示，UV 光解凈化器是2018年安裝，2021年4月12日楊某向劉某反映過設備有異響，因業務較少，于4月12日停產，24日復產，設備在通電運行。以上證人證言可反映最先起火的部位可能就是UV 光解凈化器。

（三）無人機勘查情況

通過環境勘驗發現：過火建筑為該公司的木工車間，鋼架結構，為2 個車間聯通組合而成，其中1 號車間東北方向長52.2m，東南方向寬20m，2 號車間東北方向寬40m，東南方向長80m。組合成的木工車間總體呈“L型”布局，東南方、東北方為空地，西南方毗鄰展廳及辦公室，西北方為圍墻，圍墻外為廢棄廠房。

由于起火建筑為鋼架結構建筑，屋頂與四周墻體1.2m 以上為夾心彩鋼板材料制作而成，彩鋼板變形、變色特征較為明顯，室內倒塌嚴重、痕跡不清不能很好地判斷火災蔓延發展方向，加之周圍地勢較為局限，不利于進一步勘驗，火災調查人員決定采用無人機從高空抵近勘查，判斷火災蔓延方向，尋找起火部位。

火災調查人員操作無人機，采取側角度環繞拍攝和頂部垂直拍攝方式，重點勘查干木工車間的夾心彩鋼板屋頂和墻體的變形、變色和煙熏痕跡特征。通過利用無人機側角度和頂部垂直拍攝的干木工車間外墻及屋頂照片進行分析。（1）干木工車間東南面墻：墻面上方有亮瓦，東側破裂，南側完好。墻面煙熏痕跡東側嚴重，向西逐漸減輕，墻面東側過火變形，變形痕跡由東至西逐漸減輕，毗鄰東南面墻設置有打磨房，打磨房東側頂棚過火鏤空，過火程度由東至南逐漸減輕。（2）干木工車間東北面墻區域：中間區域墻面變形，向車間外輕微傾斜，變形位置兩側有煙熏痕跡，相對墻面的其他區域較重，墻面上方亮瓦全部破裂，墻面與頂棚連接處脫裂、鏤空，頂棚有煙熏痕跡。墻面上方亮瓦，全部破裂，沿墻面設置有噴漆板房，板房全部坍塌。（3）干木工車間燃燒坍塌的板房頂棚上有掉落的排氣管道，管道上表面有煙熏痕跡，下表面煙熏痕跡較輕，管道接口脫離，管道內壁附著的污垢過火，呈黑心，噴漆板房與打磨房的連接處，隔墻變形并有明顯的煙熏痕跡，上沿向噴漆房區域彎曲。（4）干木工車間頂棚彩鋼板西南區域變形、變色最為嚴重，被燒變色、銹化程度呈現出西南重東北輕的現象，此部位的正下方為UV 光解凈化器的位置。干木工車間頂棚和墻面的以上變色、銹化、煙熏痕跡表明最初起火部位可能位于UV 光解凈化器的位置。

利用無人機進行勘驗后，火災調查人員對干木工車間UV 光解凈化器的主體區域進行了細項勘驗；之后對UV 光解凈化器的7 號鎮流器機箱（UV 光解器外側第2 排，第3 個鎮流器機箱，距東北墻19.6m，距西北墻14.8m）進行了專項勘驗并作為火災痕跡物證進行了現場提取后送檢。經送檢，7 號機箱有6 個鎮流器表面變黃，拆解其中1 個表面變黃的鎮流器，發現表面變黃的鎮流器內部有多個電容炸裂，鎮流器中填充的瀝青熔融流失嚴重，說明該表面變黃的鎮流器所在線路上發生過電氣故障導致其電路板上電容炸裂。

（四）起火原因的認定

根據：（1）現場噴漆工陳某筆錄顯示，其正在噴漆房作業時突然斷電，便立即出來查看發現UV 光解凈化器內部在燃燒。UV 光解凈化器是2018年安裝，2021年4月12日楊某向劉某反映過設備有異響，因業務較少，于4月12日停產，24日復產，設備在通電運行。（2）現場勘驗起火點位置附近有油漆桶過火后的殘留物、管道內壁有過火后的粉末狀殘留物、通過查看該公司未使用的油漆，顯示其特性均為“易燃液體和蒸汽”，故判定UV 光解凈化器在起火前殘留有油漆的污垢甚至匯聚有蒸汽，且具有易燃性質。（3）根據鑒定報告顯示，表面變黃的鎮流器內部有多個電容炸裂，鎮流器中填充的瀝青熔融流失嚴重，說明該表面變黃的鎮流器所在線路上發生電氣故障導致其電路板上電容炸裂。因此，綜合認定起火原因為UV 光解凈化器的鎮流器電氣故障引燃UV 光解凈化器內部油漆殘留物引發火災。

這起火災具有勘查現場場地受限、火場燒毀倒塌嚴重、內部痕跡不清晰等特點，火災調查人員通過借助無人機高角度、全方位、低空近距離的勘查手段，較好解決了這一難題，圓滿完成了火災調查任務，使筆者對無人機在火調事故調查中的應用有了具體和深入的認識。

二、無人機在火災事故調查中的主要應用

（一）開展火情偵查，獲取火災發生、發展信息

目前無人機被廣泛應用于消防救援隊伍的滅火救援過程中，由于受到火災現場的地形和環境的影響，有些地方消防人員無法到達，也存在一定的危險，這個時候消防員往往會在第一時間利用無人機開展火情偵查，對火災現場進行實時錄制，記錄火災現場的信息和數據，火災撲滅后，火災調查人員可以第一時間與救援人員進行信息共享，及時發現火災蔓延方向，從而為后期確定起火部位、起火點的準確位置打下基礎，使得火災調查工作更為高效準確[1]。

（二）開展高空勘查，獲取全方位實時準確火場痕跡特征信息

作為火調人員的“鷹眼”，無人機可以從高空中協助調查人員勘驗視線觸及不到的物證痕跡。之前對容易坍塌的大跨度大空間建筑頂部進行現場勘驗，火調人員為了近距離取證拍照，傳統的取證方式一般是安裝腳架或者借助高空吊裝設備人工手持相機進行拍攝、測量，這樣具有極大的作業風險，并且無法近距離拍攝到屋頂等平面上的細小痕跡物證。目前，消費級無人機的飛行高度便可達數百米，極大方便了調查人員從一個較高的角度俯視現場全貌，尤其在勘查大面積燃燒火災、高層建筑火災時，可以采用無人機的環繞跟隨模式對火災現場進行高空觀察，獲取火災發生、蔓延痕跡特征；采取環繞飛行的方式可以獲取起火點、起火物的多角度火災痕跡特征變化規律[2]。

（三）開展高空拍攝，進行火場重構

對于比較復雜的重大火災現場，為了更好地還原火災現場場景，火災調查人員可以通過無人機開展高空拍攝，從而利用專用軟件進行火場重構。也就是無人機安裝相機，對火災事故現場進行航拍，利用地面軟件，快速獲取現場真實可交互的實景三維建筑模型，重構火災現場。整個建模過程全自動，無需人為再進行參數調整。工作人員在三維模型上點擊目標部位，可以輕松測量出對應的坐標、距離、面積和體積，將原本只能由人工定性描述的問題數據化。在模型上標注起火部位、起火點，為火災事故認定提供依據。

三、無人機在火災事故調查中的優勢

無人機在火災調查工作中的應用具有以下優勢：（1）無人機體積較小，方便攜帶。目前，市面上的消費級無人機由于體積較小，可以很方便地攜帶。（2）操作方便，效率高。無人機的操作技術較為簡單，操作人員經過短期的培訓后能夠快速熟悉掌握，且不同于大型飛行設備，無人機不需要專用的跑道，對起降的環境要求相對較低[3]。（3）遠距離操控，降低安全風險。在實際火災調查過程中，可能存在非常惡劣的環境，比如存在有毒環境、具有坍塌危險建筑物（構筑物），對于調查人員的生命安全也存在非常大的威脅，嚴重阻礙了調查工作，這種環境下火調人員可以通過無人機進行低空近距離或者在保障信號充足的條件下進入建筑內部進行拍攝，使得火調工作可以在危險的環境中暢通無阻，防止了消防人員身處險境的問題，極大地維護了火調人員的生命安全。

四、結語

以上論述僅為筆者在工作實踐中的一點思考，未來隨著無人機技術的不斷成熟和普及，無人機將成為火調人員不可或缺的工具，如何將其更好地應用于火災事故調查中還需進一步探索與研究。如還需加強以下工作：（1）加強火調人員無人機操作手的培養。目前，大部分從事火災調查工作的人員未取得專業的無人機駕駛證書，無人機飛手數量嚴重短缺。為了保證無人機操作的合法性、規范性，應加強火調人員無人機操作的培訓并確保取得駕駛證后持證操作[4]。（2）加強火調業務崗位無人機的配備。目前，基層消防救援隊伍僅從事滅火救援和宣傳的崗位配備有無人機，火災調查業務崗位普遍還未配備，為了更好地應用于實際工作，要加強火調業務崗位無人機的裝備配備。