無人機在消防滅火救援中的應用分析

趙凡

摘要：無人機技術引入消防滅火救援工作中，既可以最大限度地提升火災撲救效率，同時也成為消防隊伍強有力的滅火救援助手。為此，文章從無人機消防滅火系統的主要功能入手展開分析，進而針對無人機在消防滅火救援中的技術特點進行闡述，最后對無人機在消防滅火救援中的應用展開具體分析，希望可在最大程度發揮無人機優勢的作用下，實施更加高效的消防滅火救援。

關鍵詞：無人機;消防滅火救援;智能化

目前，國內消防部門已在消防滅火救援中引進無人機技術，不僅因其具有簡單的機械結構與低成本應用優勢，同時也因其在火場偵查監測以及運送緊急救援物資等方面發揮著重要作用。隨著無人機在消防救援中的應用日趨成熟，消防部門愈加重視這一輔助設備的廣泛應用。當前，無人機應用于消防滅火救援中，既能為消防偵查提供可靠信息，還能加強消防巡檢、實施應急救援，并對火場進行全方位、多角度、多層次的消防滅火服務。

一、無人機消防滅火系統的主要功能

無人機現已被應用于消防滅火救援工作中，不僅可進行高空監控、攝像跟蹤、火情探測，還可實施應急救援等多項輔助功能，這使得無人機消防滅火系統日趨完善。從無人機自身特點來看，具有起飛快、速度快以及垂直升降等多項應用優勢，尤其是在火災事故現場，無人機可近距離地進入火場危險區域，完成人工無法完成的任務。為此，我們對無人機消防滅火系統的主要功能進行如下總結：第一，具有數據、視頻、圖像的采集功能與控制功能;第二，具有數據、視頻傳輸功能;第三，具有GIS定位功能;第四，具有目標滅火控制功能;第五，具有應急照明功能;第六，具有高速數據通信功能。

為了能夠大大提升無人機的消防滅火救援效率，許多創新技術不斷被加載于無人機上，使其主體功能日益強大。一方面，精準定位。這一過程主要實現的是無人機可精準到達目標位置，并對火災險情進行及時的信息反饋，以便于指揮中心以更快的速度下達指揮命令實施救援。在紅外探頭進行著火點探測后，也需要將這一位置信息進行信號放大處理，并由此形成導航指令，使無人機可以直接來到著火點處，并在智能調節下發射消防炮進行精準滅火。整個過程均可在指揮中心的全程監控下實現，無人機在GIS智能化設備幫助下，既可準確定位，實施自主導航，還可自動規避障礙物，完成系統任務。火災現場險情在得到一定控制后，再由消防員接受指揮命令實施搜救。另一方面，感知避障。在整個無人機消防救援中，并不需要進行任何的人工操作，僅憑借智能技術進行無人機操控，使其既能感知到出現的障礙物，也能進行及時躲避，這是無人機裝載了智能傳感系統，使其可在信息傳遞中向無人機發出指令，對于障礙物的大小、位置等信息進行判斷和分析，從而對無人機進行控制，并安全躲避障礙物，這樣可以保證無人機的安全性，也使得無人機在飛行過程中可以更靈活，面對復雜的環境可以不斷地消除影響，更好地為消防進行服務。[1]

二、無人機在消防滅火救援中的技術特點

（一）智能化

為實現無人機的多種消防功能，智能化控制必不可少。在裝有智能化控制系統下，既可使無人機在火災現場執行任務時盡可能多地搜集險情信息，還可使其具有多功能展現。無人機與智能化相結合，可以說大大提升了無人機的自主操控能力，面對危機四伏的火災現場險情也能根據預定程序作出準確地判斷分析，這樣還可以彌補人工在操作過程中可能出現的錯誤判斷，使無人機在智能化操作系統下科學應對、合理變通，由此也大大提升了無人機的安全性。此外，在智能化操控下，還可依據火災現場具體情況，自動做出調整，以更高質量地完成消防任務。

（二）可靠性

消防救援工作需要運用專業知識與技能，容不得一點馬虎與紕漏。無人機在此方面有得天獨厚的優勢，憑借程序指令完成各項任務，具有極強的可靠性。尤其是在火災現場的搜救工作中，由于還潛藏著隨時可燃可爆極不安全的著火點，火災現場的濃煙與毒氣又多，無法保障消防人員的人身安全，但搜救工作刻不容緩，利用無人機既可克服這種惡劣的環境條件給搜救工作帶來的障礙，同時也可偵查得更加細致縝密，不會漏失潛藏的著火點，能夠有效控制火災現場的險情，更可進一步為消防人員提供安全保障。

（三）靈活性

無人機機體小，構造簡單，但卻可通過安裝多種類型設置實現多項功能，憑借這一顯著的應用優勢，使無人機在消防滅火救援中發揮出靈活多變、無可替代的作用。例如，有一款身形小巧的無人機，其靈活性尤為顯著，不僅可在空中靈活地進行轉彎，快速穿行通過煙霧屏障，還可進入到較為狹小的空間實施偵查。由此可見，無人機的靈活性可見一斑，在將火場信息進行立體化呈現，以及輔助滅火、實施救援下達到一體化使用要求，為火災現場救援工作的全面展開提供極大幫助。[2]

三、無人機在消防滅火救援中的應用

（一）無人機在能源化工消防中的應用

近年來，我國能源化工行業出現了幾起損失巨大的爆炸事故，這樣的火災現場不僅易燃易爆物多，而且具有高風險、高烈度，以往使用的傳統消防技術手段，既不能做到第一時間出警到達火災現場實施救援，而且還難以安全有效地接近著火點。瞬息萬變的事故現場，火勢蔓延速度之快，險情危害之大，令人無從實施救援行動。而裝有紅外傳感器、高清攝像頭以及溫度探測設備等裝置的無人機，卻可深入險境進行實時追蹤與監控，及時準確地將火災現場信息傳達至指揮中心，以便指揮人員據此做出快速準確地應對策略。此外，無人機應用于消防滅火救援中，最大的突破莫過于解決其承載能力與遙感范圍這兩大技術問題。其中最重要的問題是，無人機承載哪些儀器、設備，方能達到滅火救援要求。目前，通過在無人機上安裝全新的動力架構承載系統，使這一問題得到了妥善解決，可將裝載滅火劑與水的設備安置在無人機上進行大面積噴射，使火情得到迅速控制。目前，消防部門還將無人機與物聯網技術相結合，針對諸如能源化工行業的重點單位進行實時動態監控，高度重視實施消防安全預防措施。由此可見，無人機無論是在消防安全的日常監測中，還是在災時災情監測與輔助救援等方面，都同樣發揮著重要作用。

（二）無人機在森林防火監測中的應用

目前，我國的森林防火工作面臨著諸多難題，由于我國地域遼闊，且隨著全球氣候變暖，使森林火災的發生頻率猛增，尤其是森林火災不同于其他火險，不僅具有突發性特點，而且造成的損失不可估量，實施滅火救援的難度系數也較高。一直以來，針對森林防火工作，國家投入了大量的人力與物資，但卻未能達到卓有成效的實施效果，其中日常巡檢與火災監控是預防森林火險的重要手段，但僅憑現有警務人力，很難做到萬無一失。而森林防火監測通過應用無人機展開日常巡查，即使對不明顯的小火苗，或是復雜的氣候環境條件，都能及時探測追蹤。無人機借助紅外熱成像云臺，可在不受雨霧、煙霧、光線等影響下，進行全天候的巡查監控，及時探測著火點，并在智能識別系統幫助下，對森林火情進行動態圖像拍攝與識別，當然，這一過程既可在一個固定地點進行全方位拍攝，也可在實施追蹤時進行拍攝，以掌握更全面的現場火情信息，從而將更詳細的情況進行記錄并反饋到指揮中心，由此有利于指揮中心作出精準的判斷分析。通過智能化追蹤系統，還可對追蹤目標尺度實現擴大和縮小，具有目標鎖定的功能作用，這樣可以對一些重點影像進行采集和處理，實現智能化控制，并通過遙感技術對火災區的圖像進行處理，從而使消防人員對于火情有更全面地掌握。[3]

（三）無人機在城市智慧消防中的應用

在城市空間日益緊張，居住人口日益增多的情況下，城市消防發揮著越來越重要的作用，尤其是高層建筑更是火情的高發地，存在的安全隱患問題需要給予高度重視。針對高層建筑出現的緊急火災險情，以及因危險品爆炸而產生的重大火災事故現場，消防員在不了解情況時很難及時進入，并快速展開救援工作。但通過無人機即可先行進行火災現場的偵查，及時了解火情嚴重程度，并將火災蔓延趨勢進行及時的信息反饋，還能快速探測出高溫點以及火場附近的易燃易爆物，對被困人員進行搜查救援，將火災帶來的危險與損失降至最低。根據實踐經驗總結來看，無人機還具有良好的操控性，盡可能地簡化其操作步驟，可以使其智能化控制系統進一步完善，確保其在火災現場的安全性。當然，無人機也在不斷增強自身穩定性的前提下，在城市消防滅火救援中發揮著重要作用。以5G+無人機的模式進行的新型基礎設施建設，不僅被稱之為智慧消防的先行者，而且還可實現自動駕駛、自主巡航以及主動避障，對火災現場情況進行快速響應、快速偵察，直接以點對點的方式反饋火災險情信息。尤其在實施聯動保護機制下，可在接收到預警信息后，以最快時間做出反應，對環境具有極強的適應性，并不受天氣好壞與地理環境等方面的相關影響，在對災后復雜環境進行巡檢時，既可及時排查死角隱患，還可替代人工巡檢，使災后排查工作更細致、更專業，也更加高效。智慧消防可利用5G+無人機圍繞安全生產、自然災害等重點領域，聚焦監測預警、智慧救援、監督管理等核心業務，提供網絡服務、飛行服務及數據服務的無人機技術，實現全方位預防管理及一體化應急指揮，滿足精準預警決策的建設需求。[4]

四、結語

總體而言，在科技的快速發展中，無人機的應用范圍也將得到進一步拓展。消防救援工作也應注重不斷引進先進技術，發揮其輔助作用與保障作用，無人機正是基于此被引進應用，而且還在逐步擴大其應用范圍，從以往單一化、被動化的應用方式發展為多元化、智能化應用，既能有效化解火災風險問題，提升消防救援的安全性與效率性，同時也能深入最危險的事故現場，針對火災現場情況做出及時準確的技術判斷，還可緊急運輸應急物資，最大限度地減少火災事故造成的損害。由此可見，無人機在消防救援中具有極其重要的應用價值，隨著不斷攻克相關技術問題，也將進一步促進消防事業的發展。

參考文獻：

[1]劉萬金.淺析無人機在消防救援中的應用[J].消防界，2017，03（02）：53-53.

[2]鄭曦，鄭航.無人機在消防滅火救援中的應用分析[J].低碳世界，2020，10（06）：209-210.

[3]張永利.無人機在消防滅火救援中的應用淺析[J].城鎮建設，2019（06）：191+200.

[4]鄭劉杰.無人機在消防滅火救援中的應用[J].中華建設，2020（23）：180-181.