無人機在消防救援中的科學運用

張波

摘要：結合無人機具有的通信和智能優勢，將其融入到消防救援與消防通信當中，可極大改善過往消防通信存在的實時性、困難性問題，保證消防人員能夠及時掌握火災救援現場的實時、動態信息與數據，通過高效的消防通信提升火災救援作戰效率。以消防救援中無人機的使用為切入點，通過分析無人機具有的優勢特征，探索在消防救援過程中科學、合理使用無人機的措施。

關鍵詞：無人機；消防救援；科學運用

當前，無人機在消防滅火救援等工作中的使用率較高，對于提升消防通信以及救援場地信息獲取的實效性、精準性和全面性起到極大的促進作用。在今后的發展中，需要消防救援隊伍充分依據無人機帶來的通信優勢，不斷基于無人機使用展開人員培訓教育，優化無人機和消防救援隊伍遠程通信連接的效果，使無人機在滅火救援中可以充分發揮作用。

1 無人機在消防救援中的應用優勢

無人機是一種將無線電遙控技術、自備程序管控裝置操縱能力作為基礎的非載人飛行設施。其在研發中充分與無線圖像傳輸技術有機整合，使得無人機有著自主管理、圖像傳輸以及飛行規劃等各種能力。一般情況下無人機系統可以分為以下幾個子系統：地面指揮管控系統、空中視頻監控平臺、無人機飛行平臺、GPS自動駕駛與導航系統、微波無線圖像實時傳輸系統等，其具備造價不高、體積相對較小、對于環境要求不高、使用十分便捷等多種優勢。

1.1? 視野相對較廣

當前，在針對無人機進行全面創新時，有關的數據鏈和寬帶技術已經被逐步引入到無人機中，這使得無人機的視野得到全面擴展，不僅能在各種角度、強弱的光線當中對現場環境展開探測，而且無人機所裝配的紅外線儀器、熱成像等，還可保證無人機的探測質量，將其利用到消防工作中，消防救援人員借助無人機的各種功能可以全面了解現場信息。

1.2? 靈活程度較高

隨著科研人員對無人機領域有關科技的深入研究，無人機的體型以及靈活程度都在逐步上升，各種操作較為簡便、重量不高的無人機在市場中大量出現，更加方便消防人員攜帶，能夠快速進入到救援現場內部，發揮出其輔助救援、協同指揮人員開展指揮工作的作用。同時，在無人機飛控等系統改良之后，無人機機動和控制更加靈活，起飛所需的場地范圍逐步縮減，在救援場地遇到阻礙物時反應也較為靈活，能夠極大降低救援現場條件對救援工作帶來的影響[1]。此外，在操作無人機時，消防操作技術人員只需要利用無人機具有的遠程控制和視頻傳輸系統，就可高效操作無人機，全方位、多角度監控和捕捉現場情況。并且在將無人機客戶端與互聯網相互連接之后，操作人員可充分利用手機、平板等來控制無人機，提高現場拍攝的針對性。

1.3? 環境對其影響程度不高

經過創新與改良，無人機在救援場地高溫或者暴雨等危害性較高環境中也能正常工作，可以有效突破環境問題給救援搜救和滅火工作帶來的限制，避免救援人員在不清楚現場情況下前往救援場地，增強救援活動開展的可靠性及安全性。同時，利用無人機開展低空、高空飛行，實時跟蹤和拍攝現場與周圍環境情況，可極大程度保障人員安全[2]。

2 無人機在消防救援中的科學應用

2.1? 利用無人機展開現場偵察

所謂現場偵察，主要表現在先導偵察、場地全面偵察追蹤監控等幾個方面，可全面增強消防救援人員對火災現場信息的掌握程度。

在出現洪澇、火災或者其他災害時，在消防救援力量還未到達救援現場之前，可通過指揮無人機對救援現場各種詳細情況展開偵察。過往的先導偵察大部分都是將手動操作和自主航行相結合，消防人員通過操控無人機遙控器進行俯沖、懸停以及下降等操作，初步為指揮員提供現場數據，不過這種技術手段會受到消防操作人員技術以及場地限制，只能在消防人員到達救援場地之后才能使用無人機初步偵察現場情況，不利于指揮員提前制定作戰行動方案[3]。而隨著無人機技術的不斷進步，現今消防人員可充分利用自動化無人機，在消防救援隊伍到達現場之前對救援現場情況進行初步探測，讓救援人員做好充足準備。

現場全面偵察是指在救援人員全部到達現場后，從制定救援作戰計劃與方案到救援結束這一階段內，運用無人機來全面對事故情況進行偵察，第一時間掌握誘發災害事故的關鍵和重點，為消防指揮人員制定各項救援決策提供依據，并結合事故狀態來進行實時監控與跟蹤監控，及時將火災變化和火勢情況提供給指揮人員，保證消防人員在救援時不會深入到易燃易爆、危害程度高的有毒或者即將坍塌的環境當中。消防人員可有效依據無人機掌握現場的有毒氣體濃度情況以及各種風險，簡單預測現場危險程度，進一步細化原有救援方案，針對現場變化情況盡快做出決策反應，切實保障被困人員以及消防人員的安全。

2.2? 利用無人機針對現場展開指揮

要提升救援質量與效率，就必須要全方位了解火災實際被困人數以及現場各種信息，以此來展開指揮救援。消防救援隊伍可通過利用無人機紅外線技術，有效檢測火災事故地點，掌握建筑物內的被困人員數量以及被困位置，進而制定、規劃最恰當的救援路線。營救現場通常煙霧較多，指揮人員可充分參考無人機所傳送的現場圖片數據規劃消防人員救援路線，最大程度縮短營救時間，保障一線消防員營救過程中的生命安全。

在高層建筑內部進行救援時，因為高層建筑較高，通過地面喊話的方式根本無法將信息有效傳達給被困人員，被困人員在等待救援中極易因為火勢影響而出現跳樓逃生的狀況，在建筑內部的人員也會因為安全防護與逃生技能的不足，無法正常疏散和展開自我防護，再加上地面上車輛與人員非常多，致使救援所使用的擴音設備無法充分發揮作用。此時，可通過使用無人機的擴音喊話功能對高層建筑內的被困人員進行喊話，安撫被困人員情緒，指導被困人員進行簡單自我防護[4]。

2.3? 利用無人機提高通信質量

在救援中，火災現場內部的情況會隨著溫度升高而更加復雜，特別是室外、自然界中火災，火勢和天氣會相互影響，極易給救援和現場管控帶來安全風險。例如，在火災出現后，如果遇到大風，就會導致火勢迅速向周圍蔓延，給消防人員的安全造成極大威脅，此時，可利用無人機及時檢測現場風力情況，為消防人員的滅火救援提供參考。

受火勢影響，在滅火救援現場中各種信息傳輸手段都會受到一定程度影響，可利用無人機設備結合衛星技術，將火災現場圖片等信息傳遞給一線消防員，以此來增強救援的安全程度。同時，還可通過無人機與消防人員進行通信和交流，及時召回體力和耐力消耗過大的消防人員。當前，一般會利用無人機搭載各類圖像傳輸模塊，實時向消防系統中心回傳救援現場情況，這也是利用無人機展開現場偵察、對指揮決策進行輔助的重要技術。其中4G微波圖像傳輸以及5.8G信號頻段傳輸仍舊是使用較多、可行性較高的傳輸手段，傳輸圖像質量相對穩定。其中，外界對5.8G信號頻段傳輸影響非常小，利用圖像傳輸以及飛控系統，飛控系統會負責將操作者指令傳達給無人機，而圖像傳輸系統則會有效把無人機中相機的實際取景畫面傳達給消防人員，兩者采取的無線頻率并不相同，需要依據需求精準選取無人機圖像傳輸形式。

2.4? 使用無人機配合消防救援隊伍其他救援行動

無人機的機身可攜掛增雨焰條，并通過地面管控進行點燃，因此，在針對森林火災展開防火作業和消防管控時，可利用無人機展開人工增雨。同時，無人機還可輔助消防救援隊伍進行地震、泥石流等其他災害的救援，例如，在無人機中合理搭載測繪儀器，利用測繪儀器探測救援現場的實時信息以及范圍，并構建一個與現場有關的模型，將救援現場地貌、地形情況以及變化數據準確融入到模型當中，以便指揮救援中心快速確定災害性事故對區域的破壞程度，以及對群眾造成的傷亡情況，探索最佳、最有效的救援路線和方針。

3 無人機在消防救援中應用的建議與思考

3.1? 完善消防無人機相關的制度規范

由于無人機屬于新興事物，加之應用不夠普遍，因此，與消防無人機有關的制度規范不多，這也致使無人機操作缺乏規范、完備的指引。因此，需要結合無人機的實際情況出臺與無人機有關的制度規范：一是可以將無人機的應用納入消防工作統一規劃當中，研究并制定與無人機有關的發展規劃方案。二是完善無人機應用、研發、管理、配置等各類工作機制，強化長期發展與統一規劃。積極分析消防工作的實際情況，盡快出臺與之相匹配的操作程序與標準，以此來應對無人機在現實使用中遇到的各類問題。

3.2? 提高消防無人機的實戰化應用

一是實警出動，在無人機全面配置并且飛手獲取駕駛資格證書的背景下，做到無人機在戰時隨著消防警力出動，在到達現場之后需要第一時間讓無人機升空，并輔助消防指揮人員初步偵查火情、尋找附近水源，指揮部門正式達到現場之后，需要將無人機實時圖像傳輸、高空偵察、救援輔助工作貫徹落實到滅火救援行動整個過程中。二是掛載應用，要結合各種火災應急救援場景，科學針對無人機配備掛載設施，并合理利用，例如，使用熱成像功能與消防救援隊伍人員搜救、火情偵查相配合；科學搭載氣體偵查模塊檢測有毒氣體以及可燃氣體等。三是戰評總結，主要就是依據“每戰必評”的重要原則，總結、評估無人機實踐應用過程中的經驗與教訓，深入分析無人機使用中存在的問題與短板，探索實際應用戰法，進而提升無人機的實戰水平。此外，在使用中要注重資料成果的留存，整理、匯總視頻、照片、模型等各類資料，構建一個與無人機有關的戰例庫，以此來輔助消防救援工作的開展，提升救援質效。

3.3? 加大消防無人機專業人才培養力度

需要積極與培訓機構以及有關部門合作，為工作人員提供無人機駕駛證考核的機會，保證每個基層消防救援機構、救援站配備有符合需求的持證工作人員。首先，消防總隊以及支隊可結合要求統一編制、推進與實戰相貼近的消防無人機教育課程，為相關工作人員提供理論知識培訓和指導。在日常訓練過程中，需要穩定管控工作人員的飛行時間，重點進行基礎飛行理論知識學習、裝備功能學習，展開飛行前訓練檢查、基礎飛行練習、實時圖像傳輸訓練、全景照片制作訓練、定點拋投訓練、高空喊話訓練、三維建模等各種操作練習，并結合實踐來展開業務考核。遵循“以考促訓、以考促戰”的考核原則，將消防無人機考核納入消防救援隊伍的練兵考核方案當中。其次，在制作預案時需要適當加入無人機所拍攝的各類二維實景圖像，改進區域內部調研系統，要求在調研系統適當引入全景圖像。最后，需要跟蹤并指導無人機工作人員讀評、復訓等各類工作，促使無人機工作人員不斷提升自身能力，可以結合區域環境構建實戰演練方案以及計劃，例如，針對區域城市綜合體建筑、普通建筑、高層建筑、石油化工廠等，在白天、夜晚、雨雪、大風等環境下展開訓練，每個月至少展開1次實戰化訓練，以此來提升無人機飛行工作人員的專業水平。

4 結語

綜上所述，無人機在消防救援工作中的應用，可在保障、維護通信質量的基礎上，提高消防救援效率。因此，需要正確了解無人機在消防救援中的價值，不斷更新與改進消防救援隊伍的無人機設備，加大消防無人機專業人才培養力度，使無人機能夠在救援任務中充分發揮作用。

參考文獻：

[1]林麗梅，蘇忠斌.基于無人機技術的消防可視化應急通信指揮體系構建[J].中國新通信，2020，22（21）：40-41.

[2]羅選疆，付鈺杰，紀任鑫，等.無人機系統在國家森林消防隊伍中的實戰應用探析[J].今日消防，2020，5（9）：34-36+39.

[3]崔建華.無人機技術在消防滅火救援中的應用探析[J].數字通信世界，2020（9）：165-166.

[4]郭浩.消防通信中無人機的有效應用分析[J].數字技術與應用，2020，38（2）：20+22.

The scientific use of drones in fire and rescue

Zhang Bo

（Shandong Province Zibo Fire and Rescue Brigade，Shandong Zibo 255000）

Abstract：Combining the communication and intelligence advantages of drones and integrating them into fire rescue and firefighting communications can greatly improve the real-time and difficult problems of past， ensure that firefighters can grasp the real-time and dynamic information and data of the fire rescue scene in a timely manner， and enhance the efficiency of fire rescue operations through efficient firefighting communications. Taking the use of drones in fire rescue as the entry point， we explore the measures of scientific and reasonable use of drones in the fire rescue process by analyzing the advantageous features of drones.

Keywords：drone; fire and rescue; scientific use