福州市公安消防支隊(duì)特勤大隊(duì)第一中隊(duì) 劉 燕
福建省消防總隊(duì)培訓(xùn)基地訓(xùn)練處 薛 敏
無人機(jī)在消防救援中的應(yīng)用
福州市公安消防支隊(duì)特勤大隊(duì)第一中隊(duì) 劉 燕
福建省消防總隊(duì)培訓(xùn)基地訓(xùn)練處 薛 敏
隨著當(dāng)前社會(huì)不斷發(fā)展,社會(huì)上對(duì)消防工作也越來越重視,對(duì)于消防救援工作也有著越來越高的要求,因而提升消防救援工作效率及質(zhì)量也就十分必要。在當(dāng)前消防救援工作過程中,為能夠使工作效率得以提升,現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用十分必要,同時(shí)也是必然要求。在消防救援工作中,無人機(jī)的應(yīng)用可在很大程度上提升救援效率,因而對(duì)無人機(jī)進(jìn)行合理應(yīng)用也就十分必要。本文就無人機(jī)在消防救援中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
消防救援;無人機(jī);應(yīng)用
無人機(jī)技術(shù)是以自動(dòng)化技術(shù)與智能化技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的一種現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),在社會(huì)上很多領(lǐng)域內(nèi)均有著越來越廣泛的應(yīng)用,并且具有十分明顯的優(yōu)勢。在當(dāng)前消防救援工作過程中,通過對(duì)無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,可有效彌補(bǔ)以往消防救援中存在的不足及缺陷,可使消防救援工作得以進(jìn)一步完善,對(duì)消防救援工作的較好開展具有重要促進(jìn)作用。因此,消防工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)無人機(jī)技術(shù)加強(qiáng)了解及認(rèn)識(shí),并且對(duì)無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用,以得到更好工作效果。
對(duì)于無人機(jī)而言,其組成主要包括五個(gè)部分內(nèi)容,即飛機(jī)機(jī)體、動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)連接系統(tǒng)與發(fā)射回收系統(tǒng),主要利用無線遙控進(jìn)行操作。其中飛控系統(tǒng)所指就是飛行管理及控制系統(tǒng),在整個(gè)無人機(jī)系統(tǒng)中其屬于核心組成,在整個(gè)系統(tǒng)中均占據(jù)十分重要的地位,飛控系統(tǒng)的性能與無人機(jī)飛行穩(wěn)定性及數(shù)據(jù)傳輸具有直接關(guān)系。數(shù)據(jù)連接系統(tǒng)主要就是能夠保證準(zhǔn)確傳輸所接收到的相關(guān)指令,并且可保證無人機(jī)及時(shí)發(fā)送相關(guān)信息,最終保障將指定任務(wù)順利完成。而發(fā)射回收系統(tǒng)的主要作用就是保證無人機(jī)能夠在安全地點(diǎn)回落,在任務(wù)完成之前應(yīng)當(dāng)保證到達(dá)執(zhí)行任務(wù)所要求相關(guān)高速及速度,還需要保證無人機(jī)在整個(gè)飛行過程中的安全性。
就當(dāng)前所應(yīng)用的無人機(jī)而言,可依據(jù)其動(dòng)力、外形結(jié)構(gòu)以及用途等方面對(duì)其種類進(jìn)行劃分。在消防救援工作過程中,無人機(jī)種類可依據(jù)其外形及動(dòng)力實(shí)行劃分。首先,依據(jù)無人機(jī)在動(dòng)力源不同,可將其分為油動(dòng)無人機(jī)與電動(dòng)無人機(jī),油動(dòng)無人機(jī)是將汽油或者柴油作為機(jī)器驅(qū)動(dòng)力,而電動(dòng)無人機(jī)通常以鋰電池作為驅(qū)動(dòng)力,對(duì)于油動(dòng)無人機(jī)而言,其優(yōu)點(diǎn)就是具有較強(qiáng)續(xù)航能力,然而一旦有意外情況發(fā)生,機(jī)器墜落,則會(huì)導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi),而電動(dòng)無人機(jī)不會(huì)有這種安全隱患存在,但是其缺點(diǎn)就是續(xù)航能力比較差,工作相對(duì)而言比較短,因而兩種類型無人均存在一定優(yōu)勢及不足。此外,依據(jù)外形不同可將無人機(jī)分為三種類型,分別為多旋翼無人機(jī)、固定無人機(jī)及無人直升機(jī),其中無人直升機(jī)實(shí)際應(yīng)用情況仍舊比較少,這主要是由于這種類型無人機(jī)體積相對(duì)而言比較大,實(shí)際操作比較復(fù)雜,需要專業(yè)人員才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行較好操作,而由于消防救援工作獨(dú)特特點(diǎn),這種類型無人機(jī)在實(shí)際消防救援工作中并不適用,目前在消防救援工作中應(yīng)用較廣泛的就是多旋翼無人機(jī)[1]。
對(duì)于無人機(jī)而言,在具有十分明顯的特點(diǎn),具體而言,無人機(jī)所具備的特點(diǎn)主要包括以下三個(gè)方面。第一,無人機(jī)具有較高檢測精度,無人機(jī)屬于低空飛機(jī)機(jī)器,其實(shí)際飛行范圍通常均處于50—1000m之間,在航空攝影中為近景測量,在實(shí)際測量中其精度通常均在1m范圍之內(nèi),甚至能夠精確到毫米單位。第二,無人機(jī)運(yùn)行成本比較低,在實(shí)際飛行過程中,通常情況下天氣因素不會(huì)對(duì)無人機(jī)造成影響,因而對(duì)于攝影器材并無太高要求,普通攝影器材均能夠在無人機(jī)上安裝,由于這種情況的存在,不但能夠使器材成本降低,并且能夠使無人機(jī)自身性價(jià)比得以提升。第三,無人機(jī)靈活性比較強(qiáng),并且具有較高安全系數(shù),在無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用過程中,其對(duì)于升降場所并無比較特殊的要求,并且在實(shí)際應(yīng)用過程中其能夠自由旋轉(zhuǎn),相關(guān)操作步驟比較簡單,具有較高安全性,通常情況下,無人機(jī)在進(jìn)入檢測區(qū)域時(shí),降雨天氣并不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響,并且地理位置也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響,可以以不同位置及不同角度實(shí)行拍攝,同時(shí)其所拍攝現(xiàn)場畫面均比較清晰,具有較高分辨率,在建筑結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的一些區(qū)域同樣能夠?qū)嵭袛[拍。比如,在一些垂直區(qū)域、傾斜區(qū)域均能夠利用無人機(jī)從多個(gè)不同角度進(jìn)行拍攝,在此基礎(chǔ)可使由于建筑物遮擋而導(dǎo)致拍攝進(jìn)度受阻問題得到較好解決,得到更加理想的效果。
首先,在消防救援中應(yīng)用無人機(jī)具有較強(qiáng)機(jī)動(dòng)性及靈活性。對(duì)于無人機(jī)這種小型飛行機(jī)器而言,其比較明顯特點(diǎn)就是體積比較小,這一點(diǎn)也是無人機(jī)能夠得到較好應(yīng)用的優(yōu)勢。由于無人機(jī)體積比較小,在實(shí)際應(yīng)用過程中也就表現(xiàn)出較明顯機(jī)動(dòng)性及靈活性,相關(guān)操作人員只需掌握一定技巧,對(duì)方向進(jìn)行較好控制,無人機(jī)便能夠保持正常工作,對(duì)需拍攝對(duì)象實(shí)行跟蹤。另外,無人機(jī)具有較敏捷反應(yīng)力,可在有限時(shí)間內(nèi)將任務(wù)完成,這消防救援工作中具有十分重要的作用及意義,并且無人機(jī)不會(huì)受到外界環(huán)境因素影響,還具有較快的獲取影響速度,因而消防救援工作中進(jìn)行合理應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢。
其次,無人機(jī)操作相對(duì)較簡單。對(duì)無人機(jī)而言,其實(shí)際操作相對(duì)而言比較簡單,無人機(jī)所有動(dòng)作均利用遙控實(shí)行操作,在無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用過程中,其視頻傳輸系統(tǒng)及控制系統(tǒng)屬于十分重要的影響因素,在對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行較好掌握及控制的基礎(chǔ)上,可對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場清楚了解及掌握。另外,對(duì)于無人機(jī)而言,在實(shí)際應(yīng)用中主要就是對(duì)其飛行進(jìn)行操控,而其它視頻及音頻功能均利用無線裝置實(shí)行傳輸,可對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控及全方位監(jiān)控,可使無人機(jī)的作用得以充分發(fā)揮。
第三,無人機(jī)可得到較全面視野。隨著現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展,信息化技術(shù)水平也得到較快發(fā)展,在無人機(jī)應(yīng)用方面信息化及數(shù)字化也逐漸得以實(shí)現(xiàn),比如通過對(duì)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)及寬帶技術(shù)進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用,可使無人機(jī)具有更加豐富的應(yīng)用優(yōu)勢,而具有較全面視野是無人機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中所表現(xiàn)出的另外比較明顯的一個(gè)方面優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用過程中,由于無人機(jī)不會(huì)受到空間限制,其能夠從不同角度及不同距離實(shí)行勘察,從而可更好明確現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境條件。另外,在應(yīng)用無人機(jī)的基礎(chǔ)上,可使整體拍攝及局部針對(duì)性拍攝得以較好實(shí)現(xiàn),從而在滅火救援工作開展過程中可提供比較有利的理論依據(jù),從而可更加有針對(duì)性地進(jìn)行消防救援部署,可使火災(zāi)救援效率得以較大程度提升。
此外,在消防救援工作中應(yīng)用無人機(jī)具有加強(qiáng)安全性及可靠性。在消防救援活動(dòng)開展過程中,火災(zāi)現(xiàn)場環(huán)境通常均比較復(fù)雜,而在應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上,可有效避免火災(zāi)現(xiàn)復(fù)雜所產(chǎn)生的影響,從而可使火災(zāi)現(xiàn)場偵查結(jié)果的真實(shí)性及有效性得到較好保證,可為火災(zāi)救援指揮提供更好依據(jù),進(jìn)而可保證火災(zāi)救援工作得以更好開展[1-2]。
在當(dāng)前消防救援工作開展過程中,在應(yīng)用無人機(jī)的基礎(chǔ)上可使很多方面的功能得以較好實(shí)現(xiàn),具體而言,主要包括以下幾個(gè)方面的功能。首先,空中監(jiān)測功能的實(shí)現(xiàn)。在無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用過程中,可將彩色數(shù)字?jǐn)z像儀、GPS定位儀以及紅外熱成像儀與測溫儀等儀器加裝于機(jī)頭部分。其中,彩色數(shù)字?jǐn)z像儀能夠通過無線數(shù)據(jù)可火災(zāi)現(xiàn)場中各種相關(guān)火災(zāi)信息向地面站接收器傳輸,紅外熱成像儀可有效解決彩色數(shù)字?jǐn)z像儀中存在的問題,可對(duì)火災(zāi)復(fù)燃進(jìn)行有效控制,通過GPS定位儀及測溫儀等相關(guān)儀器,可通過無線數(shù)據(jù)將火災(zāi)現(xiàn)場大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)向地面接收器進(jìn)行傳輸,從而可有利于對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場情況更深入進(jìn)行分析,更好進(jìn)行火災(zāi)救援決策。
其次,機(jī)載輔助滅火功能的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于變壓器及高壓線路等一些著火點(diǎn),消防人員往往很難靠近,對(duì)消防工作人員人身安全會(huì)造成一定程度影響,還有一些無法應(yīng)用液體滅火劑進(jìn)行滅火的情況下,可利用無人機(jī)加載滅火器,可由消防工作人員在地面上對(duì)無人機(jī)進(jìn)行控制,使其向著火點(diǎn)噴灑滅火劑,從而較好進(jìn)行滅火,保證消防工作人員人身安全。
第三,機(jī)載輔助救援功能的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際消防救援工作中,可將簡易火災(zāi)救護(hù)裝置安裝在無人機(jī)上,比如簡易防毒面具及救援纜繩等,若有人被困在樓頂或者房間中,無人機(jī)便能夠降落在樓頂或者房間陽臺(tái),可將這些簡易救援器材向被困人員提供,從而幫助被困人員更好疏散及自救。
第四,機(jī)載語言交互功能的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際火災(zāi)救援工作開展過程中,可將功率較大揚(yáng)聲器安裝于無人機(jī)上,從而可使消防救援人員在獲取準(zhǔn)確火災(zāi)現(xiàn)場信息及受困人員相關(guān)需求信息之后,可較好對(duì)被困人員進(jìn)行逃生疏散及自救知識(shí),可遠(yuǎn)程幫助被困人員進(jìn)行自救逃生,使人們生命安全得到更好保障。
第五,機(jī)載強(qiáng)光照明功能的實(shí)現(xiàn)。在無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用過程中,可將強(qiáng)光照明系統(tǒng)設(shè)置于無人機(jī)前端,并且與空中監(jiān)控?cái)z像頭保持同一方向。在設(shè)置該裝置的基礎(chǔ)上,一方面而言,在光線受到限制情況下,利用強(qiáng)光照明可使空中拍攝效果得以增強(qiáng);另一方面而言,在夜間實(shí)施消防救援工作過程中,消防隊(duì)員可利用該功能進(jìn)行空中照明,可快速進(jìn)行定位,確定救援目標(biāo),并且可實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)備撤離等相關(guān)功能[2-3]。
對(duì)于傳統(tǒng)弓消防救援工作而言,其在很大程度上會(huì)受到地形及環(huán)境方面限制,在消防救援工作開展中很多消防工作人員往往未能夠充分了解火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)際情況,在實(shí)際工作中往往表現(xiàn)出盲目性特點(diǎn),未能夠?qū)馂?zāi)情況進(jìn)行較好偵查,而在應(yīng)用無人機(jī)情況可對(duì)現(xiàn)場火災(zāi)情況進(jìn)行靈活偵查,尤其是對(duì)于火災(zāi)情況比較嚴(yán)重的一些區(qū)域,消防工作人員無法向火災(zāi)現(xiàn)場直接進(jìn)入的情況下,利用無人機(jī)可使這一限制突破。另外,在無人機(jī)實(shí)施偵查過程中,可使全方位無死角偵查得以實(shí)現(xiàn),不但能夠使偵查效率得以提升,還能夠使偵查效果得以有效提高,在此基礎(chǔ)上可使消防指揮工作人員與實(shí)際情況相結(jié)合對(duì)火災(zāi)救援工作實(shí)施較好部署,并且實(shí)施正確決策。此外,在火災(zāi)偵查過程中,通過對(duì)無人機(jī)進(jìn)行利用可防止出現(xiàn)人員二次傷害,這主要是由于火災(zāi)現(xiàn)場很容易有中毒及爆炸等情況發(fā)生,而利用無人機(jī)能夠全面了解及掌握火災(zāi)現(xiàn)場情況,從而可使火災(zāi)現(xiàn)場內(nèi)部環(huán)境情況更加明確,避免消防工作人員在火災(zāi)救援中存在危險(xiǎn),可使其人身安全得到較好保障,同時(shí)也能夠?yàn)楦瞄_展消防救援工作提供較好保障。
在有火災(zāi)發(fā)生的情況下,消防救援工作人員可能無法在第一時(shí)間到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場,然而在利用無人機(jī)基礎(chǔ)上可使這一目標(biāo)得以較好實(shí)現(xiàn),且能夠及時(shí)開展相關(guān)工作。就當(dāng)前消防救援工作實(shí)際情況而言,所應(yīng)用的通常均屬于小型無人機(jī),這種無人機(jī)重量比較小,大約為十幾千克,在應(yīng)用中需2—3名工作人員實(shí)施操作,而在實(shí)際操作過程中工作人員可通過筆記本電腦對(duì)無人機(jī)進(jìn)行指揮,同時(shí)也能夠利用小型遙控器對(duì)無人機(jī)實(shí)行操作。另外,在地形比較復(fù)雜的一些區(qū)域,由于地理環(huán)境因素及天氣因素對(duì)無人機(jī)不會(huì)產(chǎn)生影響,因而其能夠在比較復(fù)雜的火災(zāi)現(xiàn)場自由出入,因而在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出十分明顯的優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用過程中,可利用無人機(jī)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場各種相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并且將這些信息傳送到消防指揮中心及消防工作人員手中,也就能夠使消防工作人員更好了解火災(zāi)現(xiàn)場情況,為更好開展消防救援工作提供較好支持。另外,對(duì)于無人機(jī)所采集的這些數(shù)據(jù)而言,其能夠?yàn)楹笃诨馂?zāi)調(diào)查及評(píng)估工作提供加好數(shù)據(jù)支持,因而在整個(gè)消防救援工作中均表現(xiàn)出較好作用及價(jià)值。
在實(shí)際消防救援工作過程中,可在火災(zāi)救援指揮調(diào)度中對(duì)無人機(jī)進(jìn)行應(yīng)用,在應(yīng)用無人機(jī)的基礎(chǔ)上,可將火災(zāi)現(xiàn)場地勢及空間狀態(tài)信息等相關(guān)內(nèi)容向消防工作人員實(shí)時(shí)提供。在進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場之后,無人機(jī)能夠?qū)馂?zāi)現(xiàn)場各個(gè)方面數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集,在掌握火災(zāi)現(xiàn)場具體情況的基礎(chǔ)上,可將這些數(shù)據(jù)及信息向消防指揮中心進(jìn)行反饋。在實(shí)際消防救援指揮過程,相關(guān)指揮調(diào)度工作人員可依據(jù)無人機(jī)所傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)指揮方式進(jìn)行合理調(diào)控,可為更好制定科學(xué)救援計(jì)劃及行動(dòng)提供較好數(shù)據(jù)依據(jù),同時(shí)消防工作人員可依據(jù)無人機(jī)所拍攝火災(zāi)現(xiàn)場畫面及所傳遞相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)火災(zāi)救援方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,以便能夠?qū)⒒馂?zāi)及時(shí)快速撲滅,防止火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大蔓延。在消防救援工作中,通過對(duì)無人機(jī)進(jìn)行有效運(yùn)用,不但能夠使消防指揮調(diào)度范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,并且還能夠使火災(zāi)現(xiàn)場信息共享能夠得以實(shí)現(xiàn),可更好制定正確救援決策,保證火災(zāi)救援科學(xué)性及有效性,提升火災(zāi)救援效率,使人們生命財(cái)產(chǎn)安全得以更好保證。
在火災(zāi)救援工作過程中,火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)際情況隨時(shí)都會(huì)有變化出現(xiàn),而這些變化往往都無法進(jìn)行預(yù)判,因而對(duì)于火災(zāi)現(xiàn)場情況應(yīng)當(dāng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及追蹤,可為消防隊(duì)伍提供更加有力信息,在此基礎(chǔ)上可使消防救援工作得以更加高效開展。另外,在對(duì)無人機(jī)進(jìn)行合理應(yīng)用的基礎(chǔ)上,可對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)行監(jiān)控及追蹤,并且可通過無線數(shù)據(jù)使信息得以隨時(shí)反饋,從而可使消防工作人員對(duì)火災(zāi)變化情況更加清楚了解,并且及時(shí)采取針對(duì)性策略進(jìn)行處理,使消防救援工作的有效性及全面性能夠得以更好保證。
在消防救援過程中,無人機(jī)在輔助救援中的應(yīng)用也是十分重要的一個(gè)方面。由于無人機(jī)靈活性比較強(qiáng),消防工作人員可利用無人機(jī)搭載相關(guān)設(shè)備,以保證消防工作得以更加有效開展,比如可將集成語音模塊配置在無人機(jī)上,從而使空中指揮及指令傳達(dá)能夠得以較好實(shí)現(xiàn),施熊芳救援工作能夠得以更加有針對(duì)性且有秩序開展。另外,在利用無人機(jī)基礎(chǔ)上,還能夠獲取新型救援途徑,尤其在較大火災(zāi)現(xiàn)場,消防工作人員一旦進(jìn)入之后便很難原路返回,在這種情況下依據(jù)實(shí)際火災(zāi)救援情況,利用無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)物資補(bǔ)給,從而為消防工作更好開展提供較好保障,使消防救援工作更加準(zhǔn)確且高效[3-4]。
在當(dāng)前消防救援工作過程中,為能夠使消防救援工作效率得以提升,十分必要的一點(diǎn)就是應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,而無人機(jī)的應(yīng)用就是十分重要的一個(gè)方面。所以,在實(shí)際消防救援工作開展過程中,消防工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)無人機(jī)應(yīng)用加強(qiáng)認(rèn)識(shí),并且應(yīng)當(dāng)在火災(zāi)救援中的各個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用,從而保證更好開展火災(zāi)救援工作。
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劉燕(1981-),男,福建平潭人,本科、助理工程師、中隊(duì)長、研究方向:滅火搶險(xiǎn)救援。