消防滅火救援工作中無(wú)人機(jī)的運(yùn)用研究

摘 要：針對(duì)目前消防滅火救援工作中無(wú)人機(jī)運(yùn)用過(guò)程存在的問(wèn)題，本文從實(shí)踐角度出發(fā)，分析了無(wú)人機(jī)在消防滅火救援工作中的運(yùn)用原理與優(yōu)勢(shì)，并提出了實(shí)踐控制的方法策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，只有與火災(zāi)所處救援現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，才能使無(wú)人機(jī)在此過(guò)程中的運(yùn)用發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值效果。

關(guān)鍵詞：消防滅火救援工作；無(wú)人機(jī)；攝像頭搭載

中圖分類號(hào)：D631.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）14-0320-02

引 言

消防滅火救援工作中，無(wú)人機(jī)設(shè)備的應(yīng)用不僅能夠提高救援工作開(kāi)展的可靠性、視野開(kāi)闊效果以及機(jī)體靈活度，還能作用于不同的火災(zāi)發(fā)生環(huán)境。然而，實(shí)踐運(yùn)用過(guò)程，相關(guān)人員并未將其真正的價(jià)值效果充分認(rèn)識(shí)起來(lái)，這就導(dǎo)致無(wú)人機(jī)的偵查、高空作業(yè)以及服務(wù)指揮調(diào)度等作業(yè)無(wú)法作用于實(shí)踐。為進(jìn)一步保證火災(zāi)發(fā)生人員的生產(chǎn)財(cái)產(chǎn)安全，研究人員應(yīng)將無(wú)人機(jī)的運(yùn)用原理、優(yōu)勢(shì)以及功能價(jià)值更多地作用于實(shí)踐，以服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展進(jìn)程。

1 消防滅火救援工作中無(wú)人機(jī)的運(yùn)用原理

當(dāng)前階段，消防滅火救援工作中的無(wú)人機(jī)，就是利用無(wú)線遙感控制系統(tǒng)，作為非載人型飛行裝置的操作系統(tǒng)。當(dāng)其作用于消防滅火救援工作，本身具有體積小且生產(chǎn)造價(jià)成本低的特點(diǎn)，在操作方面具有適應(yīng)性強(qiáng)且操作便捷優(yōu)勢(shì)。其實(shí)際運(yùn)用控制的原理，就是利用直升機(jī)旋翼的空氣動(dòng)力學(xué)原理，賦予了無(wú)人機(jī)直升直降與飛行角度靈活的功能。此外，在搭載視頻攝像頭后，將可對(duì)周邊的環(huán)境圖像進(jìn)行捕捉，并以無(wú)線圖像傳輸功能把環(huán)境圖像數(shù)據(jù)傳輸至操作臺(tái)與監(jiān)控器上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)消防滅火救援工作人工遠(yuǎn)程操作開(kāi)展的目標(biāo)[1]。

2 無(wú)人機(jī)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 可靠性高

傳統(tǒng)的消防滅火救援工作，無(wú)法在高溫、暴雨、泥石流以及易爆、劇毒氣體環(huán)境下，保證搜救效率。而無(wú)人機(jī)，不僅不受上述惡劣天氣與救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜等問(wèn)題影響，還能全天候?qū)ο罍缁鹁仍F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察，以最大限度的為搜救工作的開(kāi)展提供實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)。

2.2 視野效果開(kāi)闊

通常情況下，無(wú)人機(jī)設(shè)備會(huì)攜帶廣角攝像機(jī)，以實(shí)現(xiàn)周邊環(huán)境畫面進(jìn)行捕捉。而部分無(wú)人機(jī)搭載的攝像頭為360°旋轉(zhuǎn)，或是搭載數(shù)個(gè)攝像頭，以實(shí)現(xiàn)無(wú)死角觀察的目標(biāo)。此外，上述情況下，可有效保證低空飛行時(shí)傳輸圖像的分辨率。對(duì)于特殊環(huán)境下，如坍塌房屋、洞穴以及夜間等消防滅火救援工作的開(kāi)展，可在攝像頭上配置紅外夜視裝置，以使其能夠惡劣的環(huán)境下完成搜救與搶險(xiǎn)工作內(nèi)容[2]。

2.3 機(jī)體靈活度高

目前，消防滅火救援工作應(yīng)用的無(wú)人機(jī)設(shè)備大多為小型無(wú)人機(jī)，其重量均小于100kg，僅需要1～2人即可操作完成。而在道路不暢或是救援工作開(kāi)展惡劣的環(huán)境，則可采用徒步攜帶的方式。此外，由于設(shè)備對(duì)起飛條件零要求，因此，可在任意地點(diǎn)進(jìn)行升空操作。特殊情況下，甚至可將手掌作為支點(diǎn)完成升空操作。在機(jī)體飛行使用過(guò)程中，機(jī)體飛行方向容易掌握，且轉(zhuǎn)彎的半徑較小，具有反應(yīng)靈活且機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此，可根據(jù)周邊環(huán)境提供不同的飛行角度[3]。

但在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，消防滅火救援工作人員并未充分認(rèn)識(shí)到無(wú)人機(jī)運(yùn)行使用的效果，這就降低了其作用于實(shí)踐應(yīng)有的價(jià)值。故，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實(shí)踐角度出發(fā)，即以無(wú)人機(jī)在各項(xiàng)救援工作中的應(yīng)用成功案例，使相關(guān)人員認(rèn)識(shí)到無(wú)人機(jī)在消防滅火救援工作中將發(fā)揮出更為重要的作用。

3 消防滅火救援工作中無(wú)人機(jī)的運(yùn)用實(shí)踐分析

以重慶地區(qū)某城市消防支隊(duì)為例，其應(yīng)用無(wú)人機(jī)設(shè)備開(kāi)展了以下幾項(xiàng)消防滅火救援工作：

3.1 偵查災(zāi)情

由于無(wú)人機(jī)本身的輕便特點(diǎn)，能夠以隨身攜帶的方式，來(lái)對(duì)火場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行總體的偵查。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，無(wú)人機(jī)的運(yùn)用縮短到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間，且能夠作用于小空間與起飛降落條件不佳的環(huán)境。在充分了解火場(chǎng)真實(shí)情況后，就可通過(guò)上傳相關(guān)的圖片信息，來(lái)獲取最為詳盡的火場(chǎng)情況。如此，消防滅火救援指揮人員就可根據(jù)獲取的信息數(shù)據(jù)，來(lái)確定最具效用、安全的救援行動(dòng)方案。對(duì)于特殊的火災(zāi)發(fā)生區(qū)域，如化工火災(zāi)等，無(wú)人機(jī)可攜帶測(cè)溫儀，來(lái)對(duì)具體的救援工作條件進(jìn)行預(yù)測(cè)，以避免不必要的傷亡[4]。

3.2 消防指揮調(diào)度

現(xiàn)階段，城市建筑物分布的密集特性，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延非常快，會(huì)對(duì)其他設(shè)施帶來(lái)不可預(yù)計(jì)的影響。為此，消防支隊(duì)采用了無(wú)人機(jī)，以其體積小且自身輕便的特點(diǎn)，來(lái)為消防指揮調(diào)度提供無(wú)影響因素使用。此過(guò)程，由于無(wú)人機(jī)進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)容易，因此，能夠及時(shí)采集到相關(guān)的受災(zāi)情況，繼而以監(jiān)控狀態(tài)的圖像數(shù)據(jù)提供給消防指揮調(diào)度人員。此外，無(wú)人機(jī)圖像數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性高，消防指揮調(diào)度人員就能對(duì)火場(chǎng)內(nèi)部的實(shí)際情況進(jìn)行分析，以使滅火救援工作的開(kāi)展起到事半功倍的作用。如圖1所示，為無(wú)人機(jī)作用于消防指揮調(diào)度流程示意圖。值得注意的是，無(wú)人機(jī)拍攝到的火災(zāi)情況，其自身的系統(tǒng)就會(huì)對(duì)災(zāi)害的影響程度進(jìn)行一個(gè)較為準(zhǔn)確的評(píng)估，而后，再與消防局建立聯(lián)系，繼而找出最具安全效果的救援行動(dòng)方案。這樣一來(lái)，不僅將無(wú)人機(jī)拍攝的圖片信息充分利用了起來(lái)，還保證了消防滅火救援工作開(kāi)展的效率[5]。

3.3 搜索營(yíng)救工作

城市化進(jìn)程的不斷加快，城市范圍的土地面積十分有限，高層建筑建設(shè)規(guī)模日趨擴(kuò)大。然而，樓層越來(lái)越高，使得火災(zāi)發(fā)生的救援工作需要進(jìn)行高空作業(yè)。而登高平臺(tái)的運(yùn)用，受實(shí)際火災(zāi)發(fā)生樓層與火勢(shì)大小的影響，并不能靠近滅火救援的最佳位置。再加上，登高平臺(tái)自身升降速度局限，實(shí)際開(kāi)展高層建筑的火災(zāi)救援工作進(jìn)程較慢，會(huì)對(duì)火災(zāi)涉及人員的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大的威脅。對(duì)于登高平臺(tái)來(lái)說(shuō)，其也無(wú)法高效作用于受困人員較多的情況，即沉重的限制，會(huì)降低營(yíng)救工作的難度。此情況下，消防支隊(duì)采用了無(wú)人機(jī)，即通過(guò)攜帶生命探測(cè)儀與GPS全球定位系統(tǒng)，以獲得存活的人員與數(shù)量，并將救生的繩索掛在無(wú)人機(jī)上。這樣一來(lái)，救援工作的開(kāi)展就能直接接觸到火災(zāi)被困人員，人員也可通過(guò)自救而保證高層建筑火災(zāi)發(fā)生的人員存活率[6]。

3.4 空中通訊

當(dāng)無(wú)人機(jī)運(yùn)用于特殊的消防滅火救援工作中，其能夠達(dá)到一些人力無(wú)法進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行偵查，并對(duì)火災(zāi)發(fā)生的總體情況進(jìn)行把控，并在傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)中體現(xiàn)出建筑物內(nèi)部是否存在易燃、易爆等物品，是否存在火勢(shì)蔓延危險(xiǎn)等。如存在，消防官兵就應(yīng)組織人員進(jìn)行撤離，以最大限度的降低人員傷亡人數(shù)。此外，無(wú)人機(jī)還可配備通訊系統(tǒng)，以通過(guò)無(wú)人機(jī)通話設(shè)備在空中傳遞一些簡(jiǎn)單的指令，以提高無(wú)人機(jī)設(shè)備運(yùn)用的效果價(jià)值。如圖2所示，為無(wú)人機(jī)操控平臺(tái)建設(shè)。

在圖中所示的平臺(tái)基礎(chǔ)上，消防人員能夠通過(guò)無(wú)人機(jī)的通話設(shè)備，向被困人員傳達(dá)救援情況以及提高救援效率的指令。這樣一來(lái)，不僅安撫了被困人員的心理，還為救援工作的開(kāi)展贏得了實(shí)踐。故，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)結(jié)合消防隊(duì)伍所處城市的實(shí)際情況，對(duì)無(wú)人機(jī)配置的設(shè)施進(jìn)行選擇以及調(diào)整，繼而保證其能夠起到真正的作用價(jià)值。

3.5 緊急救援工作

由于無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)能夠?qū)σ恍└邔咏ㄖ臏缁鹁仍ぷ髌鸬奖容^重要的作用，因此，能夠?qū)⒔ㄖ械囊恍┰敿?xì)情況傳達(dá)到指揮中心去。而當(dāng)發(fā)生洪水時(shí)，能夠?qū)⒕仍睦K索通過(guò)無(wú)人機(jī)傳遞到被困人員身邊，并且對(duì)于洪水的詳細(xì)情況能夠進(jìn)行及時(shí)的反映和上傳，從而能夠?qū)κ転?zāi)情況有一個(gè)比較準(zhǔn)確的資料和把握。在一些馬拉松比賽當(dāng)中，無(wú)人機(jī)被廣泛的應(yīng)用，實(shí)時(shí)的對(duì)選手進(jìn)行監(jiān)控，并且攜帶急救的用品來(lái)預(yù)防選手受傷[7]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，消防滅火救援工作中無(wú)人機(jī)的運(yùn)用應(yīng)涉及：偵查災(zāi)情、消防指揮調(diào)度、搜索營(yíng)救工作、空中通訊以及緊急救援工作，以降低高層建筑火災(zāi)發(fā)生的滅火救援難度，進(jìn)而最大限度的保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。事實(shí)證明，只有這樣，才能將最具效用的救援技術(shù)應(yīng)用于消防支隊(duì)的建設(shè)，進(jìn)而使其能夠?yàn)槿藗兊纳a(chǎn)生活提供基本的安全保障。為此，相關(guān)人員應(yīng)將其上述分析內(nèi)容與科研成果更多地作用于實(shí)踐，以推動(dòng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)背景下消防事業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

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收稿日期：2018-4-15

作者簡(jiǎn)介：盧元安（1976-），男，漢族，四川青川人，大學(xué)本科，任重慶消防總隊(duì)彭水大隊(duì)大隊(duì)長(zhǎng)兼滅火工程師。