無人機在LNG接收站消防滅火救援中的應(yīng)用研究

竇星

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，無人機的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會的各個領(lǐng)域，在交通管理、搶險救援、媒體錄制、消防滅火等領(lǐng)域已經(jīng)起到了舉足輕重的作用，其中無人機在消防領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，潛力巨大。本文從無人機的概念切入，探討了LNG接收站火災(zāi)事故的特性和無人機在消防滅火救援中的應(yīng)用優(yōu)勢，著重分析了其在滅火與救援中的實際運用途徑，希望能對LNG接收站消防滅火救援的創(chuàng)新研究提供一定參考。

關(guān)鍵詞：無人機; LNG接收站; 消防滅火; 應(yīng)用前景

1 ? 引言

隨著國內(nèi)LNG行業(yè)的飛速發(fā)展，LNG接收站的數(shù)量與規(guī)模都在飛速增長，LNG作為我國能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分以及戰(zhàn)略物資，其設(shè)施安全可靠運行的重要性不言而喻。隨著科技的不斷發(fā)展，無人機等先進技術(shù)在消防滅火救援方面的應(yīng)用研究也得到了廣泛開展，將其應(yīng)用于LNG接收站的滅火救援中，也將成為未來的發(fā)展趨勢。無人機以其靈活機動、安全快速的優(yōu)勢，將大大彌補現(xiàn)有消防滅火救援技術(shù)中的短板，提升救援效率，降低救援成本。

2 ? 無人機簡介

無人機，即無人駕駛飛機（Unmanned Aerial Vehicle），是一種由無線遙控設(shè)備或由程序控制操縱的無人駕駛飛行器，其飛行過程中將全部由電子設(shè)備無線遙控，無需飛行員在機內(nèi)駕駛。無人機主要由飛機機體、飛控系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、數(shù)據(jù)連接系統(tǒng)和發(fā)射回收系統(tǒng)等數(shù)個重要部分組成，具體可以分為無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機等類型。無人機具備很多顯著的特點：一是制造成本低，養(yǎng)、維修方式簡單，運行成本低廉;二是操作簡單，人員培訓(xùn)成本和技術(shù)難度低;三是體型較小，不需要大面積的停放場地。另外，即使在火災(zāi)危險區(qū)域及遭遇其他不良氣候時，無人機也可以執(zhí)行緊急飛行任務(wù)，使救援人員的安全得到保障。因此，其在消防滅火救援中具有廣闊的應(yīng)用前景，可以極大提升消防滅火救援工作的效率和成本，更好地保證人民群眾財產(chǎn)及生命安全[1]。

3 ? LNG接收站火災(zāi)事故特點

由于LNG本身的物性特征，其發(fā)生泄漏及火災(zāi)時，有質(zhì)量燃燒速率大、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤臁⒒鹧鏈囟雀?、熱輻射強、易形成大面積火災(zāi)和池火、具有復(fù)燃及復(fù)爆性以及較難于撲滅等特點。

此外，LNG接收站工藝裝置和管線區(qū)域布置較為密集，火災(zāi)形成的熱輻射容易對周邊裝置產(chǎn)生影響，且常規(guī)的固定式消防滅火設(shè)施在應(yīng)對較為復(fù)雜的火災(zāi)事故時，其保護區(qū)域和覆蓋范圍可能存在死角，而采用移動式滅火器進行人工滅火救援又有很大風(fēng)險。

最后，LNG在常規(guī)儲存與輸送條件下溫度非常低（約-160℃），泄漏后在常溫下會迅速揮發(fā)，并使空氣中的水蒸氣凝結(jié)產(chǎn)生白色氣云，遮擋視線，對現(xiàn)場處置和救援產(chǎn)生不利影響。

4 ? 無人機應(yīng)用于消防滅火救援中的優(yōu)勢

4.1 ?機動靈活，便捷可靠

無人機最顯著的特點和優(yōu)勢就是體積小，其在執(zhí)行任務(wù)過程中非常機動靈活，能夠在有限空間內(nèi)起飛制動，同時可以完成狹窄空間內(nèi)的偵查救援。另外，無人機受外界環(huán)境干擾較小，在一些極端條件（如風(fēng)速、煙霧、溫度、有害氣體環(huán)境）下，仍舊可以迅速起飛執(zhí)行滅火救援任務(wù)。

其次，無人機操作便捷，反應(yīng)能力迅速，可以及時根據(jù)指令更改行動，轉(zhuǎn)換救援地點與消防救援策略[2]。無人機操作較簡單，人員培訓(xùn)成本和技術(shù)難度低，這也極大提升了無人機大規(guī)模推廣應(yīng)用的可行性。

4.2 ?視野全面，數(shù)據(jù)傳輸便捷

目前，隨著信息化、智能化、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，實際應(yīng)用中已能夠通過寬帶網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)鏈等技術(shù)，對無人機實現(xiàn)超視距控制，實現(xiàn)從高空等角度，對目標(biāo)區(qū)域進行全局性監(jiān)控和拍攝。另外，無人機受飛行及停放空間限制較小，對于不同視角、不同距離的目標(biāo)，甚至是受限空間等人員無法進入的區(qū)域，都可進行有效勘察，保證火災(zāi)現(xiàn)場的整體環(huán)境和關(guān)鍵位置情況清晰明了，使滅火救援部署更具有針對性，提高救援工作的效率。

無人機獲取目的影像的速度非?？欤梢约皶r運用其靈活機動性實時反饋火災(zāi)情況，為進一步的救援行動提供可靠的事實參考，充分發(fā)揮出它在消防滅火救援中的作用和價值[3]。消防人員可以通過遠程控制無人機和攝像頭，根據(jù)實際需求實時采集圖像，及時上報、轉(zhuǎn)播災(zāi)害事故現(xiàn)場實時情況，更有的放矢制定救援方案，有效提升消防搶險救援能力[4]。

5 ? 無人機在消防滅火救援中的具體應(yīng)用

5.1 ?火情偵查

受到現(xiàn)場環(huán)境的限制，常規(guī)的滅火救援工作經(jīng)常存在救援人員對災(zāi)情現(xiàn)場不熟悉，救援行動盲目、沒有針對性，滅火救援效率低等問題。而利用無人機則可以實現(xiàn)對災(zāi)情的靈活偵查，特別是針對特種災(zāi)情和嚴重災(zāi)情，無人機可成為空中的“偵察兵”。一是針對環(huán)境較復(fù)雜的區(qū)域如LNG罐頂、LNG碼頭、工藝裝置與管線密集區(qū)等滅火救援現(xiàn)場，無人機可無視地形及空間限制，對現(xiàn)場火情進行偵察，確定泄漏點、起火點位置及數(shù)量，并勘察周邊環(huán)境、風(fēng)向、消防設(shè)施運行狀態(tài)等，為消防救援力量部署提供參考;二是針對一些熱輻射強度高、視野受限的危險區(qū)域，能夠快速抵達火場任何位置，進行近距離偵查，及時掌握火災(zāi)核心區(qū)域燃燒狀態(tài)、溫度等情況，為消防滅火策略的制定提供有效的參考資料，也為現(xiàn)場人員的安全撤離提供有效保障。

5.2 ?指揮調(diào)度

火災(zāi)現(xiàn)場存在較大不確定性，在一些復(fù)雜救援環(huán)境中，基本的通信有時也難以保證。無人機可以通過搭載通信中繼器，以最短的時間在現(xiàn)場建立起通信鏈路，進行實時的災(zāi)害現(xiàn)場音頻、視頻傳輸，保證滅火救援部署工作的有效開展和及時調(diào)整。另外，也可以通過多臺無人機設(shè)備定位火場人員位置并共享位置信息，從而進行人員調(diào)度，協(xié)調(diào)整個現(xiàn)場的力量部署，最大限度保障人員安全。

5.3 ?輔助救援

無人機在消防滅火救援輔助中的作用體現(xiàn)在以下兩個方面。第一，搭載語音設(shè)備，實時傳遞語音指令。在不具備無線通信條件或通信裝置受損的環(huán)境中，可以利用無人機搭載的語音設(shè)備，及時傳遞避災(zāi)指令，安撫被困者情緒，使其保持冷靜，等待救援或自救，提升救援效率，降低人員傷亡。第二，搭載滅火救援物資。對于不利于救援人員靠近和開展救援的場景，如帶電設(shè)施起火，受限空間火災(zāi)，LNG大面積泄漏起火，以及不能直接用常規(guī)滅火劑或現(xiàn)場滅火裝置失效的情況下，可以讓無人機搭載滅火劑及噴灑裝置，在火場中進行定點噴灑，或從高空進行覆蓋性釋放，從而有效控制火勢。無人機還可用于掛載及向火場內(nèi)投放簡單的救援裝備，如空氣呼吸器、安全繩、折疊擔(dān)架、急救藥品等，用以協(xié)助被困人員自救，提升救援成功率。

6 ? 結(jié)語

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，無人機以其操作簡單、環(huán)境約束小、成本較低、靈活機動等優(yōu)勢，能有利地幫助消防人員開展火情偵查，進行應(yīng)急指揮、人員調(diào)度，并協(xié)助救援物資的運送以及受困人員的安撫疏散，其在LNG接收站消防滅火救援中的應(yīng)用前景不容忽視。未來，隨著無人機操縱人員培訓(xùn)、考核、認證制度的不斷完善，無人機自動化、智能化程度的不斷提升，無人機救援領(lǐng)域應(yīng)用研究的不斷深入，其在我國重要設(shè)施消防滅火救援事業(yè)中也將扮演更重要的角色。

作者簡介：

竇 ?星，（1987-），男，蒙古族，籍貫：內(nèi)蒙古，學(xué)歷：碩士，職稱：工程師，研究方向：安全與環(huán)境工程。

參考文獻：

[1] ? 康 ?凱.無人機在消防滅火救援工作中的應(yīng)用研究[J].武警學(xué)院學(xué)報，2013，（10）：27-29.

[2] ? 張 ?華.無人機在消防滅火救援中的應(yīng)用研究[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品2017，（18）：10-12.

[3] ? 潘 ?羅.無人機在消防滅火救援中的運用探討[J].消防界：電子版，2016，（09）：27-27.

[4] ? 趙廣健.無人機在消防滅火救援工作中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2019，（04）：177-177.