無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面的應(yīng)用

歐陽加俊

【摘要】 ? ?消防應(yīng)急通信，是消防應(yīng)急救援工作有序、快速開展的重要保障性條件。然而，應(yīng)急救援環(huán)境的復(fù)雜性和通信保障力量的薄弱性，增加了消防應(yīng)急通信保障的難度，影響了通信保障的效果?？紤]到消防應(yīng)急救援中通信保障的重要性和必要性，以及無人機(jī)技術(shù)的逐漸成熟，越來越多的消防應(yīng)急救援工作開展中引入了無人機(jī)技術(shù)，借助無人機(jī)來提升應(yīng)急通信的保障力。文章在概括介紹消防應(yīng)急救援中通信保障方面要求的基礎(chǔ)上，就無人機(jī)技術(shù)在保障消防應(yīng)急通信方面的實(shí)際應(yīng)用情況，以及具體應(yīng)用過程中需要注意的問題進(jìn)行針對性的分析研究，為無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用和發(fā)展提供相應(yīng)的參考。

【關(guān)鍵詞】 ? ?無人機(jī)技術(shù) ? ?消防應(yīng)急 ? ?通信保障

引言：

近年來，隨著相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用，無人機(jī)的功能屬性不斷完善，應(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)展，儼然成為一種新型的智能化設(shè)備。鑒于無人機(jī)在空間運(yùn)行和靈活機(jī)動等方面的優(yōu)勢，消防應(yīng)急救援主體在一些救援環(huán)境相對復(fù)雜的情況下嘗試引入了無人機(jī)技術(shù)，通過無人機(jī)開展高中偵察、搜尋和影像資料采集，有力地推動了消防應(yīng)急救援工作的開展。當(dāng)然，無人機(jī)除了在信息搜集方面發(fā)揮重要作用外，其在通信保障方面也發(fā)揮了越來越明顯的作用。

相較于地面通信設(shè)施和衛(wèi)星通信設(shè)施而言，無人機(jī)以其高中作業(yè)、機(jī)動性強(qiáng)、專業(yè)性要求不高等特點(diǎn)，而成為消防應(yīng)急救援中通信保障方面的首要選擇。對無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面的應(yīng)用進(jìn)行研究，可以推動無人機(jī)在更廣泛的消防應(yīng)急救援活動中的使用，從而提升消防應(yīng)急救援綜合實(shí)力和效果。

一、消防應(yīng)急救援中通信保障方面的要求

消防應(yīng)急救援是消防救援機(jī)構(gòu)根據(jù)消防救援環(huán)境開展專業(yè)性救援作業(yè)的活動類型。通常情況下，消防應(yīng)急救援工作具有時(shí)間緊、任務(wù)重、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，而特殊環(huán)境下的救援作業(yè)對通信保障方面的要求也更高。結(jié)合消防應(yīng)急救援作業(yè)開展的情況來看，通信保障方面的要求主要有以下幾方面。

1.1實(shí)時(shí)性要求高

實(shí)時(shí)性是消防應(yīng)急救援中通信保障工作開展效率和效果的要求。在消防應(yīng)急救援時(shí)間有限的情況下，消防救援機(jī)構(gòu)和人員需要在最短時(shí)間內(nèi)掌握救援現(xiàn)場的各方面環(huán)境狀況，以便制定更加詳實(shí)、科學(xué)的應(yīng)急救援方案，確保救援工作的高效率開展。

在這樣的情況下，通信保障工作通常面臨需要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)掌握救援現(xiàn)場的人員財(cái)產(chǎn)分布、空氣環(huán)境指數(shù)等全方面的信息。雖然消防救援現(xiàn)場及周邊現(xiàn)有的地面通信設(shè)備和衛(wèi)星通信設(shè)備能夠提供相關(guān)的信息，但這些設(shè)備所傳回的信息會存在明顯的滯后性和模糊性，對開展針對性的應(yīng)急救援作業(yè)信息需求的滿足效果有限。

1.2可靠性要求高

消防應(yīng)急救援通常是在火災(zāi)、地震等情況下實(shí)施的救援性作業(yè)，這些營救場景除了具有危險(xiǎn)性的特征以外，還會因?yàn)橐恍┳匀灰蛩氐淖饔枚诙虝r(shí)間內(nèi)發(fā)生明顯的動態(tài)變化，從而導(dǎo)致救援環(huán)境發(fā)生持續(xù)性的改變。

以火災(zāi)為例，火場內(nèi)火勢的持續(xù)蔓延會引起火災(zāi)救援工作面臨諸多的不確定性。在這樣的情況下，提高消防應(yīng)急救援工作有效性，減少救援損失的關(guān)鍵就在于掌握可靠性高的救援場景信息，以便做出相應(yīng)的救援預(yù)測，提高救援的有效性。

雖然消防應(yīng)急救援隊(duì)伍會通過地勢瞭望、火災(zāi)周邊監(jiān)控及人員調(diào)查詢問等方式掌握一些準(zhǔn)確的信息，但這種獲取信息的方式不僅效率低，而且信息內(nèi)容比較有限，難以滿足可靠性的信息要求。

二、無人機(jī)在消防應(yīng)急救援通信保障中的具體應(yīng)用

通過上述分析可以看出，消防應(yīng)急救援作業(yè)及其開展環(huán)境的復(fù)雜性，對通信保障方面提出了較高的要求，并且現(xiàn)有的地面通信保障和衛(wèi)星通信保障在能力和效果方面較難滿足這些要求。

無人機(jī)作為一種新型的具有通信功能的設(shè)備，其所具有的通信容量大、機(jī)動性高、信號配置靈活等優(yōu)勢，使得可以在應(yīng)急救援通信保障方面發(fā)揮突出性的作用。正是基于此，越來越多的消防應(yīng)急救援作業(yè)中出現(xiàn)了應(yīng)用無人機(jī)的情況。綜合來看，無人機(jī)在消防應(yīng)急救援通信保障方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 救援現(xiàn)場信息采集

無人機(jī)相較于地面通信設(shè)備和衛(wèi)星通信設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性、近距離屬性使得其成為消防應(yīng)急救援過程中救援現(xiàn)場信息采集的“利器”。目前，在一些消防應(yīng)急救援過程中，救援主體通過將搭載有通信設(shè)備的無人機(jī)接入到消防指揮調(diào)度系統(tǒng)之中，通過無人機(jī)的低空、機(jī)動采集圖像與聲音信息，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)墓δ軄硖岣邞?yīng)急救援現(xiàn)場信息的采集，為消防應(yīng)急救援工作的開展提供了詳實(shí)、可靠的信息支持。

在救援中，無人機(jī)搭載的視頻終端可以對接安全網(wǎng)閘與救援指揮中心的平臺，并將采集到的現(xiàn)場圖像上傳至綜合管理平臺的服務(wù)器上，然后由救援現(xiàn)場人員實(shí)時(shí)查看相關(guān)圖像與音頻信息，確定救援現(xiàn)場的人員、設(shè)備分布狀況，提高救援的準(zhǔn)確性。

2.2救援現(xiàn)場信息傳遞

一般而言，消防應(yīng)急救援中的信息傳遞除了體現(xiàn)為救援主體之間通過對講機(jī)等設(shè)備進(jìn)行的信息實(shí)時(shí)傳遞以外，還體現(xiàn)為現(xiàn)場被困人員與救援人員之間的信息傳遞。相較于前者而言，后者的信息傳遞更加重要，因?yàn)槠淇梢源_定被困人員的具體位置，提高救援的實(shí)效性。然后，消防救援現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性往往使得被困人員缺少進(jìn)行有效信息傳遞的條件，只能夠通過喊話等方式進(jìn)行物理傳遞，并且這種效果比較差。在救援現(xiàn)場的信息傳遞中，通過在無人機(jī)上搭載擴(kuò)音器、拾音器等裝置，并借助移動通信鏈路將其與現(xiàn)場控制中心關(guān)聯(lián)，可以搭建臨時(shí)性的被困人員與救援人員之間的信息傳遞渠道，使救援人員能夠及時(shí)掌握被困人員的具體位置、狀態(tài)等信息。同時(shí)，借助無人機(jī)的通信功能，被困人員可以與救援人員進(jìn)行現(xiàn)場的對話，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場信息的有效傳遞。

2.4救援現(xiàn)場人員疏散

救援現(xiàn)場人員疏散主要是無人機(jī)在人員相對密集且建筑機(jī)構(gòu)復(fù)雜的環(huán)境下實(shí)施有效救援的重要方式，也是無人機(jī)在消防應(yīng)急救援中通信方面應(yīng)用的重要方面。在開展救援作業(yè)過程中，救援主體可以借助無人機(jī)的目標(biāo)跟蹤技術(shù)為救援環(huán)境內(nèi)分散的人員的有效疏散提供重要的通信支持，提高疏散的效率和效果。

一方面，無人機(jī)可以有效識別疏散對象。在應(yīng)急救援中，救援人員通過在無人機(jī)的硬件端安裝微型攝像頭等跟蹤識別裝置，使無人機(jī)具有視覺分析能力，不僅可以識別周圍環(huán)境中的障礙物，同時(shí)也能夠識別環(huán)境中分散的人員，從而提高人員疏散的精準(zhǔn)性。

另一方面，無人機(jī)具有遠(yuǎn)近距離操控的特點(diǎn)。在救援中，救援人員可以根據(jù)救援的需要，對無人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離或者近距離的操控，并根據(jù)無人機(jī)捕捉到的環(huán)境條件，做出相應(yīng)的操作指令，使無人機(jī)代替人工作業(yè)，提高人員疏散的效率。同時(shí)，無人機(jī)具有的GPS功能，能夠在對周圍環(huán)境中危險(xiǎn)系數(shù)的評估來確定相對安全的疏散區(qū)域，將人員有序引導(dǎo)到相應(yīng)的安全區(qū)域，避免人員盲目性疏散所出現(xiàn)的扎堆、踩踏等危險(xiǎn)。

三、無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面應(yīng)用中需要注意的問題

雖然無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面的應(yīng)用可以提高應(yīng)急救援中通信方面的保障力和保障效果，提高救援工作的精準(zhǔn)性和有效性，但是，目前無人機(jī)在技術(shù)方面也存在一定的局限性。因此，在無人機(jī)應(yīng)用過程中，救援主體要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活的應(yīng)用。

3.1提高無人機(jī)的穩(wěn)定性

受遙感搭載平臺技術(shù)有限因素的影響，無人機(jī)采集的圖像的精度弱于衛(wèi)星遙感技術(shù)，無法為現(xiàn)場救援人員提供高清的圖像，增加了救援信息處理的時(shí)間和難度。同時(shí)，無人機(jī)體積小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，使得其容易受空氣流動性等因素的影響而在飛行過程中發(fā)生震動，造成拍攝的音頻、視頻信息不夠穩(wěn)定。基于這些清新度和穩(wěn)定性方面的問題，有必要從搭載設(shè)備和相關(guān)技術(shù)的角度提高無人機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，確保無人機(jī)采集信息的清晰度。

3.2合理布置無人機(jī)

無人機(jī)的布置主要包括數(shù)量布置和位置布置兩方面。在數(shù)量方面，使用較多的無人機(jī)，雖然可以增加現(xiàn)場采集信息的端口，但也增加了信息分別識別的工作量，延長救援工作的開展，因此，要根據(jù)救援現(xiàn)場作業(yè)的實(shí)際情況，合力投放無人機(jī)的數(shù)量，在保證無人機(jī)通信保障功能的同時(shí)，提高無人機(jī)運(yùn)行的效率。在位置布置方面，現(xiàn)場應(yīng)急救援人員要根據(jù)救援現(xiàn)場的實(shí)際情況，在不同位置布置相應(yīng)的無人機(jī)，并對無人機(jī)的功能進(jìn)行合理的設(shè)置，使各類功能的無人機(jī)能夠搭配協(xié)同，滿足救援的實(shí)際需要。

3.3培養(yǎng)專業(yè)無人機(jī)操作人員

消防應(yīng)急通信往往是在情況非常復(fù)雜，且通信需求比較緊急的情況下開展的保障性工作，需要由專業(yè)的人員來進(jìn)行無人機(jī)操作，才能夠在最短的時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)地布置好無人機(jī)的位置，調(diào)試好無人機(jī)的功能。因此，在平時(shí)的無人機(jī)應(yīng)急通信演練中，要有意識地培養(yǎng)專業(yè)的無人機(jī)操作人員，使操作更加精準(zhǔn)、有效，避免無人機(jī)操作失誤情況的發(fā)生。例如，可以將無人機(jī)操作訓(xùn)練與考核納入到消防應(yīng)急人員綜合技能培訓(xùn)與考核工作中，借助專業(yè)、集中的培訓(xùn)、訓(xùn)練來提升操作人員的操作技能。

四、結(jié)語

通過對無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面的應(yīng)用情況的研究發(fā)現(xiàn)，無人機(jī)在應(yīng)急救援現(xiàn)場信息采集、信息傳遞、人員疏散等方面的應(yīng)用比較多，且效果比較明顯。然而，無人機(jī)在通信方面的應(yīng)用也存在一定的局限性和不足，因此，在實(shí)際的使用過程中，要通過有效方式提高無人機(jī)的穩(wěn)定性，并根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況合理布置無人機(jī)，以保證無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障方面應(yīng)用的科學(xué)性和有效性。

參 ?考 ?文 ?獻(xiàn)

[1]林麗梅，蘇忠斌.基于無人機(jī)技術(shù)的消防可視化應(yīng)急通信指揮體系構(gòu)建[J].中國新通信，2020，22（21）：40-41.

[2]張?jiān)迄i.無人機(jī)在消防應(yīng)急救援工作中的運(yùn)用探討[J].中國新通信，2020，22（19）：126-127.

[3]段治良.無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用和發(fā)展探討[J].中國管理信息化，2020，23（14）：213-214.

[4]林麗梅，蔡劍鋒.天地空融合通信在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用[J].電子世界，2020（08）：204.

[5]李懷義.論無人機(jī)集群技術(shù)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用前景[J].中國新通信，2018，20（24）：38-39.