無人機(jī)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用

秦旸(北京市朝陽區(qū)消防支隊(duì)，北京 100000)

0 引言

隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活水平明顯提升，高大建筑，特別是高層石油化工裝置和高層住宅數(shù)量顯著增加，在一定程度上增加了距地50米以上范圍火災(zāi)發(fā)生概率。在有毒有害物質(zhì)集中的生產(chǎn)企業(yè)也有較大的火災(zāi)隱患。由于這些范圍發(fā)生火災(zāi)后救援官兵一時(shí)難于近距施救，或很大概率會(huì)出現(xiàn)爆炸或毒害等次生災(zāi)害，往往會(huì)因火情不明貽誤戰(zhàn)機(jī)，造成嚴(yán)重后果。因此亟需迅速了解火情，及時(shí)采取適當(dāng)?shù)木仍胧?。而無人機(jī)因?yàn)轶w積比較小，同時(shí)在運(yùn)行過程中具有非常強(qiáng)的靈活性，并且續(xù)航時(shí)間比較長，可以實(shí)時(shí)對(duì)影像以及數(shù)據(jù)傳輸，便于對(duì)特殊火場及高層目標(biāo)進(jìn)行抵近偵察，因此在消防滅火救援工作中具備很好的信息偵察和傳輸應(yīng)用基礎(chǔ)。在消防救援實(shí)戰(zhàn)中，方便消防人員從多個(gè)角度觀看視頻，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)際狀況進(jìn)行全面掌握，從而促進(jìn)消防滅火和救援工作有效、順利開展，提高在危險(xiǎn)現(xiàn)場的作戰(zhàn)效能，最大限度避免嚴(yán)重后果發(fā)生。

1 無人機(jī)的概念

無人機(jī)由多個(gè)部分共同組合而成，主要包括無人飛行載體、數(shù)傳系統(tǒng)、傳感器以及地面工作站等。如今，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，無人機(jī)也逐漸呈現(xiàn)出了非常明顯的多樣性。對(duì)于不同領(lǐng)域而言，需要結(jié)合自身工作開展需求，選擇不同的飛行載體，其中數(shù)傳系統(tǒng)起到了非常重要的核心作用，主要是對(duì)無人機(jī)所拍攝的影像進(jìn)行有效傳輸，而傳輸質(zhì)量對(duì)于無人機(jī)使用性能起到了重要的決定性作用。傳感器主要是對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面收集，同時(shí)還能為無人機(jī)穩(wěn)定飛行提供良好的基礎(chǔ)保障，對(duì)各系統(tǒng)之間的聯(lián)系進(jìn)行有效協(xié)調(diào)。對(duì)于地面工作站而言，屬于地面終端系統(tǒng)，主要是對(duì)無人機(jī)以及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。

按照結(jié)構(gòu)、動(dòng)力以及作用進(jìn)行劃分，可以將無人機(jī)劃分為不同的類型。將無人機(jī)應(yīng)用于消防滅火救援工作中，一般主要是采用油動(dòng)與電動(dòng)兩種形式，其中油動(dòng)無人機(jī)的驅(qū)動(dòng)力為柴油或者是汽油，電動(dòng)無人機(jī)的驅(qū)動(dòng)力為鋰電池。油動(dòng)無人機(jī)在運(yùn)行過程中具有非常好的續(xù)航優(yōu)勢，但是意外發(fā)生的概率比較高，在運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)墜機(jī)現(xiàn)象。而電動(dòng)無人機(jī)在運(yùn)行中具有較好的安全性，但是續(xù)航能力比較低，并且對(duì)于造價(jià)有著非常高的要求。如果是從外觀上進(jìn)行分析，主要可以將無人機(jī)劃分為多旋翼、固定無人機(jī)以及無人直升機(jī)三種形式，其中多旋翼無人機(jī)有著比較廣泛的應(yīng)用。

2 無人機(jī)在消防滅火救援工作中優(yōu)勢

2.1 具有較高的靈活性

對(duì)于我國目前各個(gè)領(lǐng)域所應(yīng)用到的無人機(jī)而言，一般體積都比較小，重量都在100kg以內(nèi)，一個(gè)人也可以完成整個(gè)操作過程。在一些地形比較復(fù)雜的環(huán)境中，就可以徒步攜帶無人機(jī)，并且起飛條件不會(huì)受到外界環(huán)境的限制，在任何環(huán)境中都能很好的進(jìn)行作業(yè)，甚至在無人機(jī)升空時(shí)，手掌都能起到重要的支撐作用。無人機(jī)在運(yùn)行過程中，其飛行方向很容易被工作人員進(jìn)行控制，轉(zhuǎn)彎的半徑非常小，同時(shí)機(jī)體反應(yīng)非常靈敏，可以結(jié)合周邊環(huán)境，對(duì)飛行角度進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化。

2.2 視野開闊

對(duì)于無人機(jī)設(shè)備而言，通常都帶有相應(yīng)的廣角攝像頭，這樣無人機(jī)在運(yùn)行時(shí)就能對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行全面拍攝，部分無人機(jī)可以同時(shí)設(shè)置多個(gè)攝像頭，這樣在對(duì)畫面進(jìn)行捕捉時(shí)就能避免出現(xiàn)遺漏。特別是在低空狀態(tài)下進(jìn)行作業(yè)時(shí)，攝像頭具有非常強(qiáng)的分辨率。當(dāng)處于洞穴、坍塌房屋或者是夜間這種特殊環(huán)境中時(shí)，還可以為無人機(jī)攝像頭配備紅外夜視裝置，這樣即便在一些比較差的環(huán)境中，通過對(duì)無人機(jī)設(shè)備的使用，也能夠很好的完成救援與搶險(xiǎn)等工作。

2.3 具有較高的可靠性

在以往的消防滅火救援工作中，如果氣候條件比較惡劣，或者是處于石油或化工等易爆危險(xiǎn)品集中，以及建筑極易坍塌的救援現(xiàn)場時(shí)，其救援工作很難實(shí)現(xiàn)順利開展，并且救援成功概率也比較低。而將無人機(jī)應(yīng)用于消防滅火救援工作中，就可以有效避免受到這些惡劣天氣的影響，全天候的對(duì)現(xiàn)場情況進(jìn)行觀察，保證救援人員人身安全，從而具有較強(qiáng)的可靠性。

3 無人機(jī)在消防滅火救援工作中的合理應(yīng)用

3.1 災(zāi)情偵查

通常情況下，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)現(xiàn)象時(shí)，一般現(xiàn)場的條件都比較嚴(yán)峻，救援人員如果不能對(duì)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行了解，盲目出動(dòng)進(jìn)行救援，那么可能會(huì)對(duì)自身安全造成非常嚴(yán)重的威脅。而通過對(duì)無人機(jī)的合理應(yīng)用，就可以在最大程度上避免對(duì)人身帶來傷害。在救援工作開展之前，無人機(jī)可以將自身的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，主要是因?yàn)闊o人機(jī)體積比較小，并且操作靈活性比較高，所以，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)現(xiàn)象時(shí)，可以及時(shí)抵達(dá)救援現(xiàn)場。當(dāng)因?yàn)槭艿教鞖饣蛘呤黔h(huán)境等因素，救援人員無法到現(xiàn)場偵查火災(zāi)時(shí)，而無人機(jī)就可以通過數(shù)字傳輸系統(tǒng)完成對(duì)所拍視頻的傳輸工作，這樣救援人員就能對(duì)現(xiàn)場情況進(jìn)行及時(shí)了解，并根據(jù)實(shí)際情況作出正確的決策。在消防滅火救援工作中也經(jīng)常會(huì)遇到一些比較特殊的救援現(xiàn)場，比如，在面對(duì)化工火災(zāi)現(xiàn)場時(shí)，可以在無人機(jī)上裝載風(fēng)速儀以及溫測儀，尤其是具備特殊功能的?；穫刹槟K，這樣就可以在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到現(xiàn)場進(jìn)行偵查，為后期救援工作開展提供非常重要的參考數(shù)據(jù)。

3.2 信息收集

在消防滅火救援工作中，首先可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際狀況，在無人機(jī)當(dāng)中設(shè)置相應(yīng)的模塊，通常主要包括熱傳感器或者是拍攝設(shè)備等，無人機(jī)在運(yùn)行過程中，可以對(duì)有線、無線以及衛(wèi)星鏈路等進(jìn)行充分利用，在此基礎(chǔ)上為決策人員提供實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)。在消防滅火救援工作中，無人機(jī)可以與救援指揮部、3G/4G單兵設(shè)備等實(shí)現(xiàn)有效連接，這樣無論是對(duì)于指揮人員還是救援人員而言，都可以在第一時(shí)間對(duì)視頻資料進(jìn)行查看，通過這種方式可以在很大程度上提升指揮時(shí)效性，同時(shí)有利于及時(shí)開展救援工作。另外，對(duì)于無人機(jī)運(yùn)行中所拍攝到的相關(guān)圖片，可以將這些圖片進(jìn)行整合，然后形成相應(yīng)的地形數(shù)據(jù)圖，這樣能為后期災(zāi)情評(píng)估工作開展提供重要的支撐作用。

3.3 指揮調(diào)度

無論是對(duì)于消防火災(zāi)救援工作，還是對(duì)于搶險(xiǎn)救災(zāi)工作而言，這些都與人們生命財(cái)產(chǎn)安全之間有著非常密切的聯(lián)系，并且涉及到的影響范圍比較廣泛，需要在救援過程中引起高度重視。因?yàn)闊o人機(jī)比較靈活，在運(yùn)行過程中可以體現(xiàn)出非常強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性能，并且比較容易操作，這也是消防火災(zāi)救援指揮調(diào)度工作中所需要的。在面對(duì)一些比較緊急的突發(fā)事件時(shí)，如果可以在第一時(shí)間內(nèi)獲取到現(xiàn)場資料與視頻，可以為決策環(huán)節(jié)提供非常重要的支持作用。特別是面對(duì)一些比較復(fù)雜的救援環(huán)境時(shí)，通過查看無人機(jī)所拍攝的視頻，決策人員以及指揮中心可以對(duì)內(nèi)容進(jìn)行分析，并加強(qiáng)消防指揮調(diào)度，通過這種方式不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的有效共享，并且還能在很大程度上提升指揮中心調(diào)度工作質(zhì)量。

4 無人機(jī)在消防滅火救援中應(yīng)用的技術(shù)要求

將無人機(jī)應(yīng)用于消防滅火救援工作中，對(duì)于技術(shù)方面也有著一定的要求，具體主要體現(xiàn)在了以下四個(gè)方面：

第一，可靠性。與其他設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，將無人機(jī)應(yīng)用于消防火災(zāi)救援工作中，可以發(fā)揮出非常明顯的優(yōu)勢，而要想保證無人機(jī)的價(jià)值作用能實(shí)現(xiàn)充分發(fā)揮，需要將其與其他救援設(shè)備之間進(jìn)行有效連接。為了對(duì)無人機(jī)的特點(diǎn)以及技術(shù)要求等進(jìn)行全面掌握，將無人機(jī)的價(jià)值作用充分發(fā)揮出來，提升在消防滅火救援工作中的實(shí)效性。在具體的應(yīng)用過程中，首先應(yīng)該保證可靠性達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，使無人機(jī)在運(yùn)行過程中能穩(wěn)定運(yùn)作，這樣在消防滅火救援工作中才能提供相應(yīng)的服務(wù)。同時(shí)，在對(duì)無人機(jī)進(jìn)行選擇的過程中，首先需要對(duì)不同的無人機(jī)型號(hào)以及使用性能等進(jìn)行全面了解，然后結(jié)合救援現(xiàn)場實(shí)際情況以及要求，對(duì)無人機(jī)設(shè)備進(jìn)行合理選擇，保證在使用過程中可以滿足救援現(xiàn)場實(shí)際要求；

第二，操控性。無人機(jī)在運(yùn)行過程中主要是由工作人員進(jìn)行操作與控制，如果操作流程比較繁瑣，同時(shí)操作人員不能對(duì)相關(guān)流程進(jìn)行全面掌握，那么將會(huì)直接影響到無人機(jī)運(yùn)行的實(shí)效性。針對(duì)這種現(xiàn)象，將無人機(jī)應(yīng)用于消防火災(zāi)救援工作中，應(yīng)該對(duì)所涉及到的操控流程進(jìn)行細(xì)化，在保證操作流程完善的基礎(chǔ)上，對(duì)所涉及到的功能設(shè)定做出合理調(diào)整，并加強(qiáng)對(duì)功能方面的優(yōu)化與完善工作。在保證無人機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，避免出現(xiàn)操作失控現(xiàn)象，同時(shí)避免在操作過程中存在盲區(qū)；

第三，穩(wěn)定性。將無人機(jī)應(yīng)用于消防滅火救援工作中，對(duì)于消防工作人員而言，首先應(yīng)該保障自身安全，然后保證火災(zāi)現(xiàn)場的穩(wěn)定性，這樣當(dāng)現(xiàn)場溫度過高，或者是風(fēng)力較大時(shí)，避免人身安全受到一定的影響。只有這樣，才能保證在消防火災(zāi)救援工作中，無人機(jī)的價(jià)值作用可以充分發(fā)揮出來，如果不能保證無人機(jī)運(yùn)行中的穩(wěn)定性，那么在實(shí)際的應(yīng)用過程中，就不能合理的對(duì)無人機(jī)進(jìn)行操作，同時(shí)也不能對(duì)無人機(jī)進(jìn)行合理調(diào)試，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致無人機(jī)出現(xiàn)失控的現(xiàn)象，這時(shí)就會(huì)使無人機(jī)受到一定的破損，同時(shí)也會(huì)直接影響到救援工作開展；

第四，集成兼容性。在消防火災(zāi)救援工作中應(yīng)用無人機(jī)，需要與其他設(shè)備之間進(jìn)行有效連接，并嚴(yán)格按照系統(tǒng)要求來開展火災(zāi)救援工作，保證可以更好的發(fā)揮出無人機(jī)作用。在消防火災(zāi)救援現(xiàn)場中，通過無人機(jī)使用，可以幫助救援人員及時(shí)對(duì)現(xiàn)場火災(zāi)進(jìn)行撲救，通過滿足一定的集成兼容性，不但可以有效提升無人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢，同時(shí)也能保證最終可以取得良好的火災(zāi)救援效果。

5 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，因?yàn)闊o人機(jī)具有較多的優(yōu)勢，無人機(jī)在各個(gè)行業(yè)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用，受到了消防火災(zāi)救援部門的高度重視。將無人機(jī)應(yīng)用于消防火災(zāi)救援工作中，因?yàn)闊o人機(jī)體積較小，同時(shí)操作方法比較簡潔，適于在高大建筑及石油化工等有毒有害物質(zhì)集中的災(zāi)害現(xiàn)場應(yīng)用，有利于救援人員在第一時(shí)間內(nèi)了解現(xiàn)場實(shí)際狀況，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況采取有效的救援措施，保證最終可以實(shí)現(xiàn)良好的救援效果，這對(duì)于我國消防事業(yè)發(fā)展有著非常重要的促進(jìn)作用。