新時期背景下無人機(jī)在消防滅火救援工作中的運(yùn)用

張春艷

摘 要：由于無人機(jī)具有建造成本低，機(jī)動性較強(qiáng)、靈敏度高的突出優(yōu)勢，在公安、消防和交通等各大領(lǐng)域均得到有效利用，使得諸多領(lǐng)域工作的開展更為順利。在消防救援領(lǐng)域中，無人機(jī)的使用可以讓消防救援人員能夠?qū)仍F(xiàn)場進(jìn)行全面的調(diào)查，下達(dá)正確的救援指令，從而促進(jìn)救援戰(zhàn)斗的迅速結(jié)束。本文會對無人機(jī)的優(yōu)勢、滅火工作流程以及后續(xù)在消防滅火領(lǐng)域中的具體應(yīng)用進(jìn)行闡述，提高消防部門的滅火救援效率，最大程度上保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)技術(shù);消防滅火救援;工作流程

中圖分類號：D631.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）08-0203-02

0 引言

近些年來，由于氣候干旱、人為操作等諸多因素的影響，導(dǎo)致國內(nèi)外發(fā)生數(shù)起重特大火災(zāi)。不僅摧毀了數(shù)百年的古老建筑，燒毀了大片森林，更帶走了許多消防指戰(zhàn)員和無辜群眾鮮活的生命，讓諸多家庭承受火災(zāi)帶來的災(zāi)難。因此，要想使得這些悲劇不再重演，就要對滅火救援工作進(jìn)行反思和提升。在實戰(zhàn)中靈活采取先進(jìn)的技術(shù)，抓住時機(jī)滅早、滅小[2]。隨著無人機(jī)技術(shù)的成熟，在消防領(lǐng)域已經(jīng)逐步替代一些人力活動。要想使得無人機(jī)在未來的消防領(lǐng)域充當(dāng)重要部分，就要加強(qiáng)對無人機(jī)應(yīng)用的研究。

1 無人機(jī)簡述

無人機(jī)無需飛行員進(jìn)行操作駕駛就能獨立完成飛行工作。在無線電遙控設(shè)備的操控下，能夠?qū)崿F(xiàn)短距離的自主飛行。無人機(jī)以其較強(qiáng)的機(jī)動性、較低的成本在各類航空器中脫穎而出。傳統(tǒng)的救援技術(shù)常常采用消防云梯進(jìn)行搭救，但是隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，云梯的高度已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高層建筑的救援需求。高層消防車由于機(jī)動性較差，造價成本高，在實際應(yīng)用中可行性較低，對不同部位的火勢營救效果差，不具備無人機(jī)卓越的優(yōu)勢。此外，無人機(jī)對于起降環(huán)境的條件要求不高，在各大場所的應(yīng)用程度較為廣泛。目前無人機(jī)被總體分為三大類型：多旋翼無人機(jī)、無人直升機(jī)、固定翼無人機(jī)。在消防領(lǐng)域常會用到多旋翼無人機(jī)中的四旋翼無人機(jī)。由于四旋翼無人機(jī)較為輕巧、穩(wěn)定性較強(qiáng)、機(jī)身穩(wěn)定性較高、投入以及后續(xù)維修成本比較低，使得它在消防救援工作中起到良好的救援效果。但是其續(xù)航能力較差，工作時間較為短暫。在具體執(zhí)行飛行任務(wù)時，能夠做到精準(zhǔn)懸停;定高定點能力也較為優(yōu)秀，可以在指定位置范圍內(nèi)展開一系列的作業(yè)。日常無線電信號對于無人機(jī)造不成干擾，本身的電磁兼容與電磁干擾模塊具有較強(qiáng)的抗干擾能力，在消防工作中是最為實用的一種無人機(jī)型[1]。

2 無人機(jī)在滅火救援中的優(yōu)勢

無人機(jī)的突出優(yōu)勢使得它在滅火救援中能夠得到足夠的器重，隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷成熟已經(jīng)在滅火救援工作中對被困人員以及財產(chǎn)安全給予了充分保護(hù)。無人機(jī)技術(shù)在消防領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用將會是大勢所趨，無人機(jī)具體優(yōu)勢如下：

2.1 靈活性強(qiáng)

無人機(jī)相對于其他機(jī)型適應(yīng)能力較強(qiáng)，對于起飛與降落的環(huán)境要求不高。在進(jìn)行實際的消防滅火救援工作時，可根據(jù)需求對無人機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，發(fā)揮出其他設(shè)備無法達(dá)到的作用。例如：要對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行圖像信息的傳遞，可以利用無人機(jī)在火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行圖片的拍攝工作，通過旋轉(zhuǎn)操作從不同角度對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行拍攝記錄。此外，在工作中受天氣影響較低，拍攝的畫面清晰度能滿足消防救援人員對于火災(zāi)現(xiàn)場基本信息的需求。由于無人機(jī)無需飛行員駕駛，所以只需遠(yuǎn)程操控就可以對危險的火場進(jìn)行勘探。

2.2 投資成本低

無人機(jī)由于其機(jī)型小巧，質(zhì)量較為輕盈，從整體來看造價成本較低，在拍攝時不會受天氣影響。拍攝造價較為低廉。在進(jìn)行具體拍攝工作時，消防救援人員可以在無人機(jī)上安裝相關(guān)攝影器材，運(yùn)用這些器材直接在高空進(jìn)行拍攝作業(yè)，節(jié)省較多的成本。相較于人機(jī)操作更為簡單，投資成本也得到一定幅度的降低。在火災(zāi)現(xiàn)場，如果無人機(jī)出現(xiàn)故障所造成的維修成本也較低[3]。

2.3 飛行航向較易改變

無人機(jī)通常采用的是無線操作，也可以進(jìn)行實時操作。多種操作方式的聯(lián)合使用，可以對無人機(jī)的飛行航線進(jìn)行提前預(yù)訂，以便于快速到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行操作工作的執(zhí)行。由于無人機(jī)飛行速度不僅快，而且還能在短時間內(nèi)就能到達(dá)著火點，第一時間了解到火災(zāi)現(xiàn)場情況，將信息及時傳輸。此外，無人機(jī)可根據(jù)消防人員的指示和操作對現(xiàn)場進(jìn)行拍攝和錄像，根據(jù)生命探測系統(tǒng)對被困人員進(jìn)行尋找和位置鎖定。

3 無人機(jī)參與滅火救援的工作流程

3.1 功能應(yīng)用

雖然無人機(jī)機(jī)型小巧便于攜帶，但是各種功能要素都相當(dāng)齊全。滿足消防滅火救援領(lǐng)域的工作需求。無人機(jī)具有和人機(jī)一樣的飛行功能，在進(jìn)行操作時，采用了無線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行遠(yuǎn)程控制。能夠達(dá)到一些人工所不能觸及的區(qū)域。此外，由于無人機(jī)搭載了導(dǎo)航系統(tǒng)，在飛行過程中通過無線充電平臺的搭建，實現(xiàn)對無人機(jī)的雙向充電模式。在無人機(jī)不工作或者處于待機(jī)狀態(tài)下時，可以連接充電平臺快速補(bǔ)充電量，保證工作狀態(tài)下電量的充足。

3.2 工作流程

無人機(jī)參與到滅火流程的全過程。首先無人機(jī)可以與城市內(nèi)易燃易爆的工廠、倉庫、化工產(chǎn)品堆放點的煙霧溫度警報器裝置實現(xiàn)信息互通。當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)報警時，無線傳輸可以快速將無人機(jī)進(jìn)行啟動，同時向指揮心進(jìn)行報警求救。這時無人機(jī)可以獨立完成自主起飛，并利用其身裝置的紅外線火源探測器及時發(fā)現(xiàn)著火位置，并將這一信號及時的進(jìn)行傳輸，形成導(dǎo)航指令指引無人機(jī)快速到達(dá)著火地點。當(dāng)救援人員到達(dá)時，可通過對無人機(jī)的操作實現(xiàn)對火災(zāi)地點的實際情況和所處地形的實時掌控。無人機(jī)可通過人工操作來判斷火勢的情況。如果救援工作持續(xù)不能結(jié)束，可向指揮中心及時請求援助，以便后續(xù)滅火工作能夠順利進(jìn)行，最大程度保障人民群眾生命和財產(chǎn)安全。

4 無人機(jī)在滅火救援中的具體應(yīng)用

4.1 勘探火情，采集數(shù)據(jù)

消防滅火領(lǐng)域采用的四旋翼無人機(jī)體積輕盈，便于攜帶，在進(jìn)行火情勘探時，可派2～3個專業(yè)的操作人員攜帶相關(guān)遙控器，在著火區(qū)實現(xiàn)用無人機(jī)對火場情況的勘探。相較以前采用的其他拍攝方式無人機(jī)具有更突出的優(yōu)勢，無人機(jī)對于起飛降落環(huán)境要求不高，能夠迅速地展開勘探工作，并將圖像信息通過信息化技術(shù)及時傳遞到指揮部門。在地勢較復(fù)雜，較偏僻的火災(zāi)現(xiàn)場也能夠?qū)崿F(xiàn)快速工作。對于火場內(nèi)的溫度易燃易爆品的位置都能進(jìn)行精準(zhǔn)勘探，并將采集到的數(shù)據(jù)及時進(jìn)行傳輸。根據(jù)無人機(jī)所傳輸?shù)母咔鍒D片以及地形數(shù)據(jù)圖，可以部署具體的滅火方案。對于城市中的超高層建筑失火和特殊地形重特大火災(zāi)可以讓多架無人機(jī)在高空中進(jìn)行多角度視頻錄制，將所錄視頻進(jìn)行分析和及時存檔。在任務(wù)結(jié)束后，可以根據(jù)視頻回放，對當(dāng)時采取的救援方案進(jìn)行戰(zhàn)評和工作總結(jié)，指出方案中的不足之處，在下次出警行動中有效進(jìn)行規(guī)避。無人機(jī)結(jié)合4G圖像技術(shù)、云計算技術(shù)為滅火救援做好充分的保障工作，為消防救援人員的人身安全也增添了一道保護(hù)屏障[4]。

例如：江蘇省某油罐廠發(fā)生火災(zāi)，由于油罐區(qū)的工人進(jìn)行了違規(guī)操作，導(dǎo)致油罐發(fā)生了大面積爆炸。消防部門在得到報警信息的同時率先派出無人機(jī)進(jìn)行偵查，將現(xiàn)場的影像及時得到傳送。消防部門在得到數(shù)據(jù)之后，各級領(lǐng)導(dǎo)立即協(xié)商制定救援對策。在滅火接近尾聲時，無人機(jī)偵察到第二次大規(guī)模流塘火的出現(xiàn)，并及時發(fā)出報警信息，讓消防指戰(zhàn)員和圍觀群眾迅速撤離現(xiàn)場。無人機(jī)所錄制的視頻和圖像，為發(fā)展我國的消防救援事業(yè)提供了有力支撐。

4.2 參與調(diào)度指揮工作

由于無人機(jī)與易著火地點搭建的信息構(gòu)建平臺，在發(fā)現(xiàn)著火信息時無人機(jī)能第一時間將信息快速采集并拍攝著火現(xiàn)場的高清圖片。當(dāng)無人機(jī)操作人員趕到時可以配合地面操作人員進(jìn)行各項數(shù)據(jù)的采集并將數(shù)據(jù)及時傳送至指揮中心為做出準(zhǔn)確的滅火救援方案提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。此外，無人機(jī)的紅外線溫度傳感器能夠?qū)⒒饒龅幕饎荨囟?、有毒氣體的信息情況及時傳送，讓指揮中心能夠?qū)仍桨讣皶r做以調(diào)整。在遇到較為危險的情況時，可讓消防指戰(zhàn)員及時采取撤離行動，避免人員的傷亡。

4.3 輔助調(diào)動援助

由于無人機(jī)體型較小、靈敏性較高，在面臨一些突發(fā)的火災(zāi)情況時，可以為火場中的消防指戰(zhàn)員和被困群眾輸送一些特殊設(shè)備或者發(fā)放一些急救包，防毒面罩等必需物品。例如在一些化學(xué)工廠突發(fā)爆炸時，火場產(chǎn)生的氣體和有害煙塵對人體危害性較大，火場外的人員對這些急救物資不能及時地運(yùn)輸，就能依靠無人機(jī)進(jìn)行物品的提供。在一些重特大火災(zāi)爆發(fā)時，消防救援人員難以按照原路返回，常常在火災(zāi)現(xiàn)場奮斗數(shù)小時，這時消防救援人員如何正常飲食補(bǔ)充能量就會成為極大的問題。通過無人機(jī)實現(xiàn)物資補(bǔ)給，保障消防指戰(zhàn)員能夠正常進(jìn)行作業(yè)。此外，無人機(jī)也可以攜帶一些滅火藥劑、燈光照明設(shè)備輔助消防指戰(zhàn)員在夜間或者無光的滅火條件下進(jìn)行被困人員搜索。在缺乏秩序、群眾內(nèi)心慌亂的火災(zāi)現(xiàn)場，可以在無人機(jī)上安裝擴(kuò)音器，維持現(xiàn)場秩序。如果現(xiàn)場秩序過于混亂，對于救援工作的開展會造成一定困難，滅火時間的延長，造成更多不必要的犧牲和利益的損傷。然而，由于無人機(jī)體型較為輕巧，在高空飛行時易受到風(fēng)向風(fēng)力的影響，而導(dǎo)致原本預(yù)設(shè)的飛行航向難以控制。所以在救援工作時不應(yīng)攜帶過重物品，否則會使得無人機(jī)無法正常工作。

4.4 擴(kuò)展應(yīng)用范圍

無人機(jī)不僅可以出色完成上述滅火救援的各項工作，由于其較強(qiáng)的擴(kuò)展性，還能夠讓火災(zāi)的預(yù)防和后續(xù)滅火地點的監(jiān)控工作順利進(jìn)行。再發(fā)現(xiàn)疑似著火點前可首先到達(dá)將火災(zāi)及時控制;在滅火救援完成后24h對現(xiàn)場進(jìn)行無人機(jī)監(jiān)控與拍攝工作，避免火情的再次發(fā)生，同時為消防指揮部門提供更多的數(shù)據(jù)支持，完善后續(xù)資料整理工作。在消防人員難以觸及的火場區(qū)，可通過無人機(jī)及時對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行不同角度的勘探，使得救援人員和指揮部門對火災(zāi)現(xiàn)場的情況有清楚的了解，制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木仍桨?，讓救援工作得以圓滿完成。

5 結(jié)論

作為一種新型產(chǎn)物，無人機(jī)以其顯著的優(yōu)勢在消防救援領(lǐng)域得以重用。通過對火災(zāi)現(xiàn)場情況的勘探、火災(zāi)現(xiàn)場圖片和各種信息的傳輸，讓滅火救援工作效率顯著提升。由此消防部門應(yīng)該加強(qiáng)消防指戰(zhàn)員對無人機(jī)的使用培訓(xùn)，掌握基本的操作技能，多引進(jìn)無人機(jī)專業(yè)的高素質(zhì)優(yōu)秀人才，進(jìn)一步優(yōu)化無人機(jī)的性能，解決無人機(jī)續(xù)航差、承重小等短板問題。在實際滅火救援時能夠靈活運(yùn)用無人機(jī)對火災(zāi)事故的各項信息進(jìn)行勘探，無人機(jī)的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，將使我國新時期消防救援事業(yè)更趨強(qiáng)大。

參考文獻(xiàn)

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