無人機(jī)技術(shù)在消防通信中的應(yīng)用探討

趙樹海

煙臺(tái)消防救援支隊(duì) 山東 煙臺(tái) 264000

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平日益提升，致災(zāi)因素越來越多，災(zāi)害事故呈上升趨勢(shì)，不僅增加了消防救援工作的難度，還使參與救援的一線消防員面臨更大的風(fēng)險(xiǎn)。為此，需要不斷引進(jìn)新技術(shù)、新科技服務(wù)實(shí)戰(zhàn)需要，無人機(jī)通過負(fù)載相關(guān)任務(wù)模塊，能夠發(fā)揮機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)快速的優(yōu)勢(shì)，可以精準(zhǔn)執(zhí)行偵察、處置、建模等工作，在災(zāi)害救援現(xiàn)場(chǎng)有著十分廣泛的應(yīng)用。在消防應(yīng)急通信中，可以將有效的信息資源傳輸至消防指揮中心，輔助指揮決策。

1 無人機(jī)技術(shù)工作原理

無人機(jī)是一種高科技飛行器，通過無線遙感方式來控制，可以自由移動(dòng)飛行。作為一種非載人的飛行器，一般體積比較小，性價(jià)比也比較高。在消防救援過程中實(shí)用性非常強(qiáng)，還可以在消防工作中，為無人機(jī)配備相關(guān)的無線電圖傳系統(tǒng)，從而對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的詳情在偵查之后可以將圖像傳輸?shù)街笓]部，使得指揮部可以更好的對(duì)消防人員進(jìn)行安排，對(duì)于災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的詳情有更清楚的了解[1]。在無人機(jī)使用過程中，還可以與智能系統(tǒng)有效的結(jié)合，使得無人機(jī)可以進(jìn)行自主控制，在飛行過程中可以智能進(jìn)行偵查，做好圖像的采集與傳輸工作，可以有效發(fā)揮無人機(jī)的作用。

2 無人機(jī)在消防應(yīng)急通信中的應(yīng)用思考

2.1 在災(zāi)情偵查中的運(yùn)用 消防工作主要以解決災(zāi)情為主導(dǎo)，不但將消防工作限定于石化災(zāi)害、高層建筑災(zāi)害等層面當(dāng)中，還要包括自然災(zāi)害，例如:地震、洪水、泥石流等，此部分災(zāi)情的出現(xiàn)都有顯著的危險(xiǎn)性與破壞性特征，不僅會(huì)威脅人們的生命安全，還會(huì)使人們的財(cái)產(chǎn)遭受到損失影響。對(duì)于自然災(zāi)害的事故現(xiàn)場(chǎng)在消防工作中將其納入重災(zāi)區(qū)，控制難度比較高，災(zāi)害具體狀況的掌握工作無法有效推進(jìn)，此時(shí)合理運(yùn)用無人機(jī)，對(duì)其災(zāi)害情況實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)記錄與考察，利用圖像的模式，把災(zāi)害地區(qū)的地形因素等有效呈現(xiàn)，可以為消防工作中的偵查提供重要的參考信息，彰顯災(zāi)害重點(diǎn)管控地區(qū)，進(jìn)一步強(qiáng)化災(zāi)情偵查的有效性與實(shí)效性，確保消防指揮工作者做出正確的援救決策。

2.2 掛圖作戰(zhàn) 通過無人機(jī)規(guī)劃拍攝航線、軟件合成的方式，制作無人機(jī)全景漫游圖、二維正射影像圖和三維模型。無人機(jī)全景漫游圖和二維正射影像圖主要用于受災(zāi)區(qū)域較大、面積較廣的救援現(xiàn)場(chǎng)，例如山林災(zāi)害、洪澇、地震等救援環(huán)境，與受災(zāi)前衛(wèi)星影像圖對(duì)比，可直觀展現(xiàn)受災(zāi)情況、面積、范圍等，為指揮部了解災(zāi)情提供信息支撐；三維建模主要用于高層、大跨度廠房、石化類救援環(huán)境，可對(duì)建筑物和石化裝置進(jìn)行三維立體建模，便于指揮員掌握現(xiàn)場(chǎng)整體情況以及救援區(qū)域，輔助作戰(zhàn)指揮和力量部署。

2.3 在實(shí)施監(jiān)控中的運(yùn)用 災(zāi)害事故出現(xiàn)與發(fā)展進(jìn)程有著顯著的變化特征，在發(fā)生災(zāi)害期間，存在許多不可控制的因素，這就需要借助無人機(jī)對(duì)其各個(gè)環(huán)節(jié)展開現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，同時(shí)將無人機(jī)所拍攝的視頻，及時(shí)傳輸?shù)较雷鲬?zhàn)指揮中心中，確保消防作戰(zhàn)指揮工作者可以隨時(shí)了解災(zāi)害變化狀況，為指揮作戰(zhàn)中心提供實(shí)時(shí)災(zāi)害變化信息質(zhì)量，使指揮作戰(zhàn)決策更加合理化、有效化，將災(zāi)害造成的損失問題降到最低。

2.4 保障信號(hào)傳輸 在室外公網(wǎng)信號(hào)不暢的情況下，創(chuàng)新“超輕型衛(wèi)星便攜站+單兵+無人機(jī)”通信保障模式，利用超輕型衛(wèi)星便攜站為單兵提供衛(wèi)星鏈路，上傳無人機(jī)畫面，從而實(shí)現(xiàn)“超遠(yuǎn)距離、超高視距”信號(hào)傳輸。通過衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)姆绞?，將采集到的圖像傳至現(xiàn)場(chǎng)指揮中心，指揮人員接收到相關(guān)數(shù)據(jù)信息后，通過輔助滅火救援決策統(tǒng)，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并擬定有效的決策方案，提高滅火作戰(zhàn)效能。

2.5 保障溝通 在無人機(jī)中還配備了聲卡系統(tǒng)以及無線電系統(tǒng)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，方便救援人員與被困人員進(jìn)行溝通，確保被困人員的安全，對(duì)于被困人員進(jìn)行撫慰工作。了解被困現(xiàn)場(chǎng)的情況等。在救援過程中，通過無人機(jī)傳送的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過電腦的分析，可以指引被困人員沿正確路線逃生，對(duì)于指揮人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的狀況和動(dòng)態(tài)進(jìn)行了解有著非常重要的作用，有助于指揮員下達(dá)各種正確的指令。

2.6 空中平臺(tái) 通過固定翼長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)或者系留無人機(jī)掛載通信中繼，災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)大范圍通信覆蓋，解決信道擁堵、通信盲點(diǎn)等難題。某通信公司測(cè)試，通過掛載通信中繼，視頻通信距離可達(dá)到3km，語音通信距離為10～20km，有效拓展了通信覆蓋范圍。目前，國(guó)內(nèi)多家無人機(jī)公司開展相應(yīng)測(cè)試，不久會(huì)陸續(xù)投入市場(chǎng)。

結(jié)束語

總之，消防無人機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活、視野開闊、空間作業(yè)面大等特點(diǎn)，不受地形、地物和交通道路的制約，能夠快速抵達(dá)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)參與處置任務(wù)，它的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，可以通過無人機(jī)以及其攜帶的物資和安裝的系統(tǒng)設(shè)備，設(shè)施偵查工作，為消防人員帶去需要的物資，到達(dá)危險(xiǎn)的地方，保證消防人員的安全，提升消防的實(shí)施效果，促進(jìn)消防事業(yè)的不斷發(fā)展。