無人機在消防滅火救援工作中的應用研究

岳鑫

（大慶市消防救援支隊，黑龍江大慶 163000）

1.無人機技術消防滅火救援工作中的優勢

1.1 機動靈活

伴隨著電子計算機技術的飛速發展，大數據和智能化呈現出更高的發展水平，在一定程度上改變了各行各業的運行規則，也促使各行各業進行技術的革新，作為空中機器人的代表無人機也被廣泛應用到各行各業。與傳統的機器人相比較，無人機的體積比較小，能夠快速實現飛行角度和速度的轉換，方便了消防救援中的搜索工作。與此同時，無人機的使用克服了對傳統飛行人員的技術限制，也擺脫了不良自然環境的影響，能夠做到隨時起飛，極大地提高了消防滅火救援工作的效率[1]。

1.2 視野全面

無人機的發展依賴于互聯網技術以及微電子技術的發展。在消防滅火救災中使用的無人機也充分使用了視頻數據采集技術，能夠迅速把拍攝到的數據轉化為電子數據傳送給操作客戶端，方便工作人員快速地了解救災情況。除此以外，無人機的操作非常靈活，能夠從不同的高度不同的角度實現對同一事物的勘察，保證了勘察數據的準確性。在高清攝像頭的支持下，無人機能夠擺脫自然因素的影響，快速地捕捉與火災相關的信息，為之后的救援工作提供了路線上的方便。

1.3 操作簡單

無人機的設計體現了自動化技術的發展水平，無人機的操作原理比較簡單，操作人員只需要通過操作手柄就能實現無人機的控制。無人機的軟件由視頻傳輸系統和控制系統2部分組成，操作人員只需要控制無人機的控制系統即可，為無人機的勘察提供方向和高度上的指導即可。無人機的視頻傳輸系統在啟動后能夠根據現場情況進行自動更新，并通過無線數據把拍攝視頻傳送到中央控制平面，并不需要操作人員進行過多的干預。

1.4 安全可靠

消防滅火救援工作非常危險，一方面快速的搶救能夠減少受災群眾的損失，保護受災群眾的生命財產安全，另一方面也能夠保障救援工作人員的自身安全，減少火災的二次傷害。操作人員并不需要直接進入到火災現場，通過無人機的操作能夠勘察火災現場的實際情況，并通過無人機的感應系統了解火災現場的分數和煙霧的情況，從而制定出最佳的救援路線，極大地提高了消防救災的速度。

2.無人機技術在消防滅火救援工作中的應用分析

2.1 在災情偵查中的應用

當火災爆發以后，消防工作人員需要快速的抵達火災現場，并準確地做出救援路線判斷，減少人員的傷亡和財產的損失。但是火災發生的情況多種多樣，有些是因為人為的操作失誤導致的，有些是因為受到自然災害的影響導致，還有一些是因為意外因素導致的，不同類型的火災需要采取不同的救援工作計劃[2]。與此同時，火災的爆發場地一般會呈現出封閉等特征，無法進行最直接的現場情況判斷，需要消防工作人員根據經驗進行施救方案的選擇，也在一定程度上帶來了消防人員的二次傷害。

首先，把無人機技術應用到災情偵查中，有效地避免了火災現場的自然因素限制，消防工作人員通過操縱無人機的方式讓無人機進入到火災的現場，并準確地輸送火災現場的風速和煙霧的信息。其次，消防工作人員也不要貿然地闖進不熟悉的火災現場，可以使用無人機進行無死角的現場偵查，了解火災建筑物的結構特征，并準確分析出救援路線，極大地提高了災情偵察的效率，也為消防領導部署正確的救援方案提供了理論支持。最后，消防工作人員也可以充分使用無人機的溫度感應技術，了解火災現場的化學物質情況，分析火災現場可能出現的二次爆炸事故。

2.2 在災情追蹤中的應用

火災的發生受到了多種因素的影響，火災現場的情況也會隨時發生變化。如果消防救援人員無法及時掌握火災的變化情況，無法及時地更改救援的方法和策略，很有可能會帶來消防人員的二次傷害，加大了火災的受災影響。為此，消防工作人員會加強對火災現場的追蹤報道，及時了解火災的變化情況。在傳統的災情追蹤過程中，消防工作人員通過對講機的方法進行火災現場和場外控制的聯系。但由于受到無線電波的影響，經常處于斷聯的狀態，嚴重影響了整個救援的有效性[3]。

把無人機技術應用到災情追蹤中，一方面有利于消防工作領導者快速地了解火災現場的變化情況，另一方面避免了消防人員的現場探測情報傳遞，加強了對消防人員的生命保障。首先，操作人員要使用耐高溫的無人機，并操作無人機在火災現場進行無死角追蹤，并把變幻了的系數及時傳遞給指揮中心，從而方便救援方針政策的調整。其次，操作人員也要為救援人員提供無人機指導，用無人機去提前勘測救援路線的安全性，及時了解救援路線中人員分布的情況以及火災濃度的變化情況，并適當地提醒現場救援工作者調整救援姿勢。

2.3 在輔助救援中的應用

火災現場的情況比較復雜，容易受到其他因素的影響。而且火災的蔓延具有不可逆轉的趨勢，會威脅到救援工作人員的生命安全。在傳統的火災救援現場，消防工作人員一旦進入到火災現場，就不會輕易地離開，甚至會用自己的生命去救援相關的人員或物資。但是由于火災形勢變化比較快，消防救援工作人員無法把救援的所有工具全部帶進現場，一旦折返不僅會浪費救援的時間，而且也會威脅到自身的生命安全。與此同時，消防領導者會通過無線電的方式進行相關信息的傳輸，但由于火勢變化比較快，無線電報和有線電報經常出現中斷的情況，救援工作者和救援指揮者出現了消息上的斷聯，也嚴重影響了整個救援的安全性和穩定性[4]。

把無人機應用到輔助救援工作中，極大地解決了消防救援工作者不能折返的問題，也方便了救援現場與外部指揮中心的聯系。首先，無人機操作人員要使用有語音播放系統的無人機，可以把指揮者的語言轉化為數據信息，并通過無人機傳達給現場的救援工作者，方便救援工作者按照既定的方案實施救援。其次，無人機操作人員也可以使用具有搬運功能的無人機，把救援人員急需的救援物資快速地運輸給相關的人員，防止出現救援人員因為救援物資不到位而帶來的二次傷害，極大地提高了整個救援工作的效率。最后，無人機操作人員也可以使用無人機宣傳快速逃跑的路線規劃圖，為被救援的人們提供方法上的指導，幫助被救援的人們快速地尋找救援通道，減少了消防救援工作人員的工作負擔，也增大了被救援人員生還的可能性。

3.無人機技術在消防滅火救援工作中的注意事項

3.1 消防無人機的建設與推廣

伴隨著科學技術的飛速發展，無人機技術已經被廣泛應用到各行各業中，也極大地促進了行業的自動化和無人化發展趨勢。但對于消防滅火救援工作而言，普通的無人機設備無法適應變化多端的火災救援現場，普通材質的無人機也無法適應高溫的救援環境。為此，無人機技術人員要根據火災救援現場的實際情況，制定專門的消防無人機，并推廣到其他的消防救援工作中[5]。

（1）消防無人機設計人員要充分了解無人機的工作原理，也要了解火災救援現場的變化情況，構建無人機與火災現場情況的有效聯系，并充分了解消防無人機應該具備的功能。（2）消防無人機設計人員要更改普通無人機的構成材料，盡可能地避免使用容易發生燃燒的布質材料，充分使用耐高溫的金屬鋁箔和玻璃纖維材料，也可以在無人機的機體表面涂上耐高溫的油漆，從而提高整個無人機的使用壽命。（3）消防無人機設計人員也要充分考慮無人機的運行穩定性，要加強對軟件系統的操作控制，從而實現對無人機高度和方向的準確控制，方便無人機能夠在火災現場進行全方位的災情勘測。（4）消防無人機設計人員也要考慮無人機的結構和大小，盡可能地減少無人機的體積，方便消防工作者外出進行安裝和攜帶。另一方面也要實現無人機機翼的折疊，方便無人機能夠穿過比較小的火災現場。（5）消防無人機設計人員也要充分學習動力學的物理知識，利用機身設置減少無人機的飛行阻力，從而提高消防無人機獲取現場信息的速度，提高了整個救援工作的速度。

3.2 明確消防無人機的工作流程

消防無人機在輔助救援工作中發揮著重要的作用，是現代救援工作中不可缺少的重要組成部分。與此同時，伴隨城市化進程加快，大量的農村人口開始涌入城市，無形之中推動了城市高樓建筑的飛速發展，城市高層建筑結構比較復雜，涉及的功能處室比較多，無形之中加大了火災爆發的可能性，也加重了救援人員的救災難度。而消防無人機的使用，極大地便利了救援工作[6]。

（1）當火災爆發以后，負責控制消防無人機的相關部門就可以直接把無人機輸送到火災現場，并攜帶用于火災現場勘測的紅外線儀器，彩色攝影儀器等，方便現場救援的工作人員能夠快速的組裝救援無人機，并實現對現場的最初勘探。（2）無人機進入到火災現場以后，可以充分使用現場彩色圖像信息處理系統，把已經獲得到的現場信息，圖片快速的傳給指揮中心，指揮人員根據現場的情況進行救援方針的選擇，從而極大地提高了方針政策的正確性。（3）指揮中心再次操控無人機的飛行高度和方向，并帶領現場救援人員一起進入火災現場，并把指揮中心的任務語音播放給現場的救援人員，方便救援人員按照統一的方針進行救援工作，避免出現救援混亂的情況，極大地提高了救援速度。（4）消防無人機要始終在火災現場進行盤旋偵察，隨時了解消防救援工作人員的設備短缺情況，并把相關的設備快速輸送到救災現場，減少火災對于消防工作者的傷害。

3.3 持續拓展消防無人機的功能

消防無人機重點在于輔助消防救援工作，極大地提高消防救援的速度，也最大限度地減少人力、物力和財力的損失。消防無人機設計者在認識到無人機優勢的基礎上，也要大膽地進行功能的設計，不斷地提高消防無人機的救援功能，盡可能地減少對救援人員的依賴，不斷地提高整個救援的速度[7]。

（1）消防無人機設計人員可以給無人機增加空中監測系統，也可以給無人機安裝定位系統，讓無人機能夠跟隨定位進行相關的自動化操作，從而提高操作的速度。（2）可以為消防無人機安裝輔助滅火的裝備。當勘察無人機進入到火災現場時，當接近火災爆發的源頭時，無人機可以釋放已經安裝好的液體滅火清潔劑，快速地實現現場的滅火，其他無人機也要做好物資的接應，可以隨時給救援無人機增加救援滅火器。當救援工作者的生命受到威脅時，救援無人機也能夠迅速到達現場，并直接進行局部滅火工作。（3）在保證消防無人機體積小的情況下，也可以給無人機機身上安裝輔助救援設備，可以給受災群眾提供防毒面具等物資，極大地提高了受災群眾的自救能力，也減少了人員的傷亡。（4）要加強無人機的語音互動功能設計，消防無人機不僅僅能夠傳遞指揮部下達的指揮命令，也可以快速收集現場救援消防人員的語音，方便指揮部及時地調整救援路線。無人機也能夠快速收集被救援人員的語言信息，并充分結合定位系統，實現了消防救援人員的準確定位，從而提高了救援的速度。（5）可以給消防無人機增加強光照明的功能，方便無人機在空氣稀薄和環境比較黑暗的情況下工作。通常情況下，火災現場會出現燈火通明的情況，但由于受到濃煙的影響，無人機無法拍攝出高清的現場圖片，也無法提供準確的煙霧濃度信息，但增加了照明功能以后，無人機能夠擺脫現場濃霧的限制，實現對現場圖片的精準拍攝，極大地提高了救援工作的準確性。

4.結語

無人機已經被廣泛應用到消防滅火救援工作中，為指揮部提供了現場的準確圖片，方便了指揮部做出快速準確的判斷，提高了整個救援工作的速度，最大限度地保障了生命財產和物資的安全。但是，無人機設計一定要充分考慮救災現場的特殊性，從硬件和軟件2個角度出發增加消防無人機的功能，克服傳統無人機的工作局限性，可以使用耐高溫性質的材料進行無人機的硬件設計，也可以通過引用最先進的觀察系統來提高無人機的操作靈活性，不斷地提高消防救災無人機的使用壽命，從而推動整個消防救災工作的自動化水平。