無人機技術在消防通信中的應用分析

摘要：無人機搭載各種傳感器，可對火災現場的氣象狀況、有害氣體濃度及聲學信號等進行實時監測，為消防救援人員提供重要的信息，幫助消防員評估火災發展趨勢，制定滅火策略。無人機還可利用無線通信技術向指揮中心傳送數據，進行實時監測和決策支持，提高救援的效率與安全性。對無人機技術在消防通信中的應用進行分析，對國內外消防無人機應用研究進行了概述，介紹了消防無人機主要功能，闡述了無人機技術在消防通信中的應用優勢，梳理了無人機技術在消防通信中的應用路徑，提出無人機技術在消防通信中應用的建議與思考，以期為相關人員提供參考。

關鍵詞：無人機技術；消防通信；消防無人機

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2024）07-0036-03

在消防通信領域，無人機作為消防救援的重要輔助手段，為消防員提供了全新的視角與實時數據支撐，極大提升了消防救援的能力與效率。

1 國內外消防無人機應用研究

無人機在國內外消防領域的研究與應用具有十分重要的意義，其在災難救援中起到了至關重要的作用。消防無人機具有偵查模塊，能夠快速且實時地對火場信息進行全方位觀測[1]。

國內消防無人機目前能夠實現對災害信息進行收集統計整理，并配合滅火救援行動。江蘇某消防無人機研發企業設計的傾斜攝影無人機具有高功率探照燈模塊，能夠對火災高風險地區進行全方位實時監測；中國航天科工集團研究的多旋翼消防無人機具有智能遙感系統，能夠尋找火源并投擲滅火彈。

近年，美國“第一反應”研究項目將ALTUS無人機應用在了森林火災救援行動中，實現了多傳感器信息監測。國外研究人員還更新了無人機火災探測算法，例如高斯模型火災探測。

2 消防無人機的主要功能

消防無人機較為機動靈活，安全性較高，操作簡便，應用范圍較廣，主要用于搶險救災、信息收集、滅火等。

消防無人機能夠利用氣體分析儀、紅外線熱像儀和高清攝像機夜視儀等多功能模塊實現氣體溫度和圖像信息的采集，紅外熱成像技術可以實時繪制場景溫度信息，圖像采集模塊可以獲取高清視頻信息，通過夜視圖像信息可以清楚地分辨火情。

消防無人機還能起到輔助救災作用，可攜帶緊急救援器材，例如擴音器等，發揮應急廣播作用，有助于降低災害現場人員的危險性。無人機還可以與滅火劑等集成應用于滅火救援中，攜帶泡沫、干粉等滅火劑撲滅初起火災。消防無人機可以攜帶一定數量的滅火彈，飛到火源附近進行滅火，投放滅火彈，有助于解決高層建筑火災撲救難題。消防無人機還配有玻璃破拆槍，能將干粉噴入室內，從而有效滅火。

消防無人機能利用聲波技術，通過空氣壓力波傳播，將火焰和空氣隔離開來，非常適合在建筑物火災中開辟小的消防通道。

綜上可見，消防無人機在信息收集、應急救援、滅火救援等方面發揮著重要的作用，依靠自身的優勢特征和裝備性能，輔助提高消防救援的效率和安全性。

3 無人機技術在消防通信中的應用優勢

無人機能夠在不需要進行復雜準備的情況下，迅速抵達災難現場，提供即時通信支援，并能在復雜的環境下靈活機動。無人機搭載的高清攝像機、紅外熱成像等設備可為消防員提供高空實時圖像及視頻，以協助消防員了解火災及人員分布情況。無人機作為通信中繼站，可以向遠方的基站發送信號，增強信號，擴大通信距離，彌補地面通信設備的不足。無人機通過自組織網絡構成臨時通信網，利用無線通信技術將無人機群連接起來，實現多點通信與數據傳輸。無人機可以用來進行災后調查、搜救、快速搜索、確定被困人員及火源位置，以及實時的圖像、視頻傳輸等。無人機可替代人進入危險區，降低人員危險程度，為消防員提供實時的信息與指引，保障消防員在高溫、有毒氣體等惡劣環境下作業的安全[2]。

4 無人機技術在消防通信中的應用路徑

4.1" 指揮現場救援

采用高清攝像機或紅外熱成像技術，實現對火災現場的實時圖像與視頻傳輸，使消防指揮人員能夠及時掌握火災現場的火災情況，如火災蔓延程度、建筑結構等，從而對火災的嚴重性及發展趨勢進行評估。通過對大范圍區域的快速搜索，發現被困人員及起火點，并提供實時的圖像、視頻，有助于確定救援關鍵區域及路徑，提高搜救效率。實時監測消防員的位置及狀態，通過安裝定位設備及傳感器，實時監測消防員的位置及生命體征，以了解消防員的安全狀態，便于指揮中心采取相應的措施。通過采集火場范圍、火點分布等數據，對火場的發展趨勢進行分析，對影響范圍進行評估，為災后救援及災害管理提供支持。無人機可搭載氣象傳感器對周圍環境溫度、濕度、風速、風向等進行監測，有助于消防人員及時掌握火場天氣狀況，預測火情發展趨勢，進行滅火救援。無人機可搭載聲傳感器對火災現場的聲信號進行監控，并對其進行分析，判斷是否有人被困或呼救，從而引導救援行動。無人機利用無線通信技術，將實時監控數據傳送到指揮中心、消防車輛等場所，協助消防指揮人員對災情的動態變化進行實時監測，并做出相應的決策與調度。

在消防通信過程中，無人機的探測與監控為消防員提供了重要的信息與數據支撐，可以幫助消防員更好地理解火災現場狀況，預測火災發展趨勢，監控環境因子，進行快速救援決策，提高救援效率與安全性。無人機技術為消防救援提供了信息實時傳遞、災情調查、通信保障、人員安全監控、數據采集與分析等多個功能支撐，提高了火災現場救援的效率與安全。

4.2" 探測現場情況

無人機上搭載的氣象傳感器可以實時監測火場環境參數，如溫度、濕度、風速、風向等，有助于消防員及時掌握火場氣象狀況，預測火情發展趨勢，提高滅火救援效率。無人機搭載氣體傳感器，對火災現場一氧化碳、二氧化碳等有害氣體濃度進行檢測，為消防人員提供實時數據，以便對安全狀態進行評估，并采取相應的保護措施。無人機上安裝了聲學傳感器，對火災現場的聲信號進行監測，以幫助判斷是否有人被困，或者是否在呼救，從而引導救援行動，提高救援的安全性和有效性。無人機利用無線通信技術向指揮中心或消防指揮車發送實時數據，協助指揮人員對災情的變化進行實時監測，進行決策與調度，提高事故處置效率[3]。

將無人機技術應用于消防通信，可以極大地提高消防員對火災現場的認識與監測能力，從而更有效地開展滅火救援工作，降低火災風險，提高消防安全水平。利用攜帶多種傳感技術的無人機，結合實時數據傳輸和監測，能夠對突發事件做出及時、準確的反應，提高應急處置效率，保護人民生命財產安全。

4.3" 偵察與通信系統優化

無人機具備圖像傳輸功能，采用自主路徑規劃方法，可實現對災情現場的偵察，路徑規劃簡單，易于實現。通過優化無人機偵查功能，可實現先導偵查，提前獲取重要情報。例如，六旋翼無人機將圖形學和智能仿生算法相結合，將遺傳算法等與谷歌地圖上的建筑物信息相結合，進行空間建模，選取預先設定的中繼點作為區域目標點，提高偵察效率。使用谷歌地圖，以飛行場的最高點為最低安全飛行高度，并配有避障模塊，以保證飛行的安全性。六旋翼無人機搭載了圖傳等無線傳輸設備，能夠實時地將現場圖像回傳到指揮中心，為作戰指揮提供必要的支持。采用微波傳輸圖像的方法，可靠性高。在火災現場應用中，4G設備的圖像傳輸，將HDMI高清接口從地面終端引出，接入通信指揮中心的IP地址，獲得基站的數據傳輸信息。采用微波圖像傳輸的方式，可以向現場通信指揮車接收端發送視頻數據，以達到實時觀測現場的目的?？傊頍o人機在滅火救援應用中，通過對偵察功能、路徑規劃、安全飛行高度選擇、高效圖傳系統的優化，可有效提高火災現場情報獲取效率，為消防指揮人員提供更加精準的決策支持。

5 無人機在消防通信中應用的建議與思考

5.1" 完善消防通信無人機技術應用的制度

規范、促進消防通信無人機技術的應用，是提高救援效率與安全，保障人民群眾的生命財產安全的有效方法。消防部門需要建立隱私保護措施，保證數據的合法、安全地處理和存儲，其中包括對個人隱私信息的保護、數據傳輸的加密以及安全存儲機制，以保護當事人的隱私和數據的安全性。消防部門要根據消防通信的需要，選擇合適的無人機型號及構型，在飛行穩定性、載客量、通信設備兼容性等方面，保證無人機能夠滿足消防通信的需要。建立消防部門、無人機操作人員及相關部門的協調協作機制，實現信息共享、指揮調度、應急處置等功能，促進無人機在消防通信領域的高效應用。建立消防通信中無人機技術的監管與評價機制，監管機構可以開展監督檢查，保證其滿足相關規范要求，建立投訴舉報機制，接受社會監督與反饋。

5.2" 加強無人機維護

消防單位應制定詳細的維修計劃，確定定期檢查、維護計劃，并根據使用頻率及環境狀況，確定維修次數及維修內容。消防人員需要定期檢查無人機的外觀，校準傳感器，更換電池，檢查和更換螺旋槳，保證每個部件都能正常工作，減少發生故障的風險。消防單位應建立無人機維修檔案，對每一次維修的時間、內容及結果進行記錄，并對數據進行分析，找出存在的問題，及時采取維修和改善措施。消防部門需要定期更新無人機軟硬件，及時更新無人機功能，及時解決存在的問題，確保無人機系統及應用軟件及時更新，提升性能與安全水平。消防部門需要建立一個合理的備件庫存，其中包括推進器、蓄電池和傳感器等常用易損零件。同時，還備有備用的無人機設備，以備不時之需。

通過強化對無人機的維修，制定維修計劃，定期檢查維護，建立維修記錄，更新軟硬件設備，儲備備件庫存，保障消防通信無人機的可靠性與穩定性。

5.3" 提高無人機操作人員素養

消防單位應對操作人員進行無人機操作技術、飛行安全知識、法律法規等全方位的培訓，注重理論聯系實際，保證操作人員掌握必要的操作技能和知識。消防部門應建立相應的資格認證體系，對無人機操作人員進行考核、考察，使其取得相應資格證書，保證他們具有專業水準和責任心。強調飛行規范與安全意識的重要性，要求操作工嚴格遵守飛行規章，養成良好的飛行紀律，保證飛行安全[4]。培養飛行員在遇到飛機故障、電池耗盡、通信中斷等突發事件時的冷靜果斷的反應能力，以保證飛行安全，順利完成任務。鼓勵員工保持不斷學習的態度，密切關注行業發展動態及最新技術，積極參加各類培訓及行業交流活動，不斷提高自身的知識水平。操作人員必須遵守倫理道德規范，尊重他人的隱私與權益，不得濫用無人機技術，維護個人隱私與數據的安全性，不得侵害他人的合法權益。

提高無人機操作人員素養將有助于提升無人機駕駛員的技能水平，保證其安全合規地使用無人機服務于消防通信等領域，提升無人機技術的可靠性與有效性。

6 結束語

在消防通信領域，無人機技術的應用為消防救援工作提供了重要支撐，具有明顯的優越性。無人機搭載多種傳感器，并進行實時數據傳輸與監測，可輔助消防員對火災現場進行準確評估，有效引導救援行動，提升救援效率與安全性。這一先進技術的應用，將會持續推進消防工作，為人民生命財產安全提供更可靠的保障，顯示出科學技術在應急救援中的重要作用。通過對無人機技術的不斷優化，以及對操作人員技能水平的不斷提高，在消防通信領域中，將會有更多創新、更高效的解決方案，從而更好地應對突發事件。

參考文獻

[1]但冰.無人機在消防通信中的應用研究[J].消防界（電子版），2022，8（24）：60-62.

[2]胡軍權.無人機在滅火救援工作中的應用分析[J].冶金管理，2022（13）：110-112.

[3]包繼智.無人機在消防通信中的應用探討[J].中國新通信，2022，24（19）：7-9.

[4]趙毅.無人機在消防通信中的應用研究[J].消防界（電子版），2022，8（17）：68-70.