無(wú)人機(jī)在消防滅火救援中的應(yīng)用

薛志瑤

（太原市消防救援支隊(duì)特勤大隊(duì)一站，山西太原 030000）

0.引言

隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，火災(zāi)的發(fā)生率也逐年增加。面對(duì)復(fù)雜的火災(zāi)極大地增加了消防滅火救援難度，顯然傳統(tǒng)的災(zāi)情勘察已經(jīng)無(wú)法滿足救援需求，為了更好地勘察應(yīng)用了衛(wèi)星圖像傳輸來(lái)提供輔助救援，容易受地形等條件的影響，無(wú)法提供清晰的災(zāi)情信息，阻礙了消防工作的開展?？萍嫉陌l(fā)展下，無(wú)人機(jī)應(yīng)運(yùn)而生為滅火救援帶來(lái)了新的生機(jī)，無(wú)人機(jī)不受地形、復(fù)雜房屋結(jié)構(gòu)的影響，可以為滅火救援提供準(zhǔn)確的信息支持，通過(guò)多角度拍攝和及時(shí)的視頻圖像輸送實(shí)現(xiàn)了對(duì)災(zāi)情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。另外，部分無(wú)人機(jī)還能攜帶一定的滅火劑可以進(jìn)行高空滅火，提高了救援效率，在滅火救援工作中發(fā)揮著重要的應(yīng)用價(jià)值。

1.消防無(wú)人機(jī)的概述

1.1 無(wú)人機(jī)概述

無(wú)人機(jī)就是指無(wú)人駕駛的飛機(jī)，是借助無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高分辨影像的采集，衛(wèi)星遙感受到云層影響無(wú)法采集的圖像無(wú)人機(jī)可以獲取。無(wú)人機(jī)還彌補(bǔ)了傳統(tǒng)衛(wèi)星重訪周期長(zhǎng)，應(yīng)急不及時(shí)等問題。無(wú)人機(jī)具有用途廣泛，成本低，效率較高的優(yōu)點(diǎn)，在消防滅火救援中得到了廣泛應(yīng)用，利用搭載的高清拍攝裝置的無(wú)人機(jī)對(duì)受災(zāi)地區(qū)進(jìn)行航拍，提供了最新影像[1]。另外，無(wú)人機(jī)保障了救援工作的安全，通過(guò)航拍的形式，避免了那些可能存在塌方的危險(xiǎn)地帶，將為合理分配救援力量、確定救災(zāi)重點(diǎn)區(qū)域、選擇安全救援路線以及災(zāi)后重建選址等提供很有價(jià)值的參考。無(wú)人機(jī)分為油動(dòng)和電動(dòng)2種，油動(dòng)無(wú)人機(jī)是借助汽油或柴油作為驅(qū)動(dòng)力，雖然在續(xù)航力方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是也容易在發(fā)生意外時(shí)引發(fā)火災(zāi)。相對(duì)油動(dòng)無(wú)人機(jī)電動(dòng)無(wú)人機(jī)采用的是鋰電池作為驅(qū)動(dòng)力，雖然續(xù)航力不強(qiáng)，但是也不易引發(fā)火災(zāi)[2]。不同的無(wú)人機(jī)各有利弊，在實(shí)際的應(yīng)用中消防滅火救援一般會(huì)首要選擇多軸無(wú)人機(jī)來(lái)協(xié)助工作。

在分類方面，根據(jù)消防用戶的不同，無(wú)人機(jī)可分為電動(dòng)和燃油2種。電動(dòng)無(wú)人機(jī)的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力是鋰電池。鋰電池的缺點(diǎn)是工作時(shí)間無(wú)法維持。當(dāng)鋰電池耗盡時(shí)，它不能繼續(xù)工作，但通常情況下，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，不會(huì)引起另一場(chǎng)火災(zāi)。燃油動(dòng)力汽車通常由柴油或汽油驅(qū)動(dòng)，具有很強(qiáng)的連續(xù)工作能力，但其局限性在于飛機(jī)失事時(shí)，容易造成附加火災(zāi)，增加火勢(shì)，給滅火帶來(lái)困難。因此，必須謹(jǐn)慎使用。

1.2 無(wú)人機(jī)在消防救援中的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)

隨著時(shí)代的發(fā)展，無(wú)人機(jī)其價(jià)值逐漸被挖掘，無(wú)人機(jī)開始廣泛應(yīng)用于火災(zāi)撲救的偵查工作中。無(wú)人機(jī)在滅火救援方面的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在幾點(diǎn)：（1）無(wú)人機(jī)體積小，決定了無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中的速度快慢，無(wú)人機(jī)的運(yùn)輸與時(shí)間和地點(diǎn)無(wú)關(guān)，可以獨(dú)立控制。無(wú)人機(jī)在現(xiàn)在的消防救火中，可以使火災(zāi)得到更好的削弱以及撲滅，為消防部隊(duì)和工作人員節(jié)省更多的寶貴時(shí)間，為更多火災(zāi)群眾減少生命和財(cái)產(chǎn)的損失。（2）滅火干粉噴射精度可以達(dá)到90%，其準(zhǔn)確性獨(dú)占一頭，而且無(wú)人機(jī)攜帶這些滅火設(shè)備后不會(huì)導(dǎo)致本身后坐力變的太大，所以它的射程比較遠(yuǎn)，射擊也比較準(zhǔn)確，接近直線。如果是夜間工作，它的內(nèi)部也會(huì)有夜視燈瞄準(zhǔn)物體。因此，無(wú)論是白天還是夜間，操作者只需直接通過(guò)無(wú)人機(jī)App進(jìn)行拍攝，說(shuō)明其精度不會(huì)受到時(shí)間的影響。（3）可以進(jìn)行高空測(cè)量，無(wú)人機(jī)應(yīng)用于滅火救援時(shí)，可長(zhǎng)時(shí)間控制停留，對(duì)火情、被困人員等進(jìn)行射擊測(cè)試，還可接入4G網(wǎng)絡(luò)，為現(xiàn)場(chǎng)消防指揮員提供更清晰的火災(zāi)畫面，提高滅火救援的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性。（4）無(wú)人機(jī)里面的配置有兩個(gè)高清億萬(wàn)像素鏡頭，可以同步實(shí)現(xiàn)傳輸功能，效果快速穩(wěn)定。還可以控制滅火器的發(fā)射角度，能把現(xiàn)場(chǎng)畫面穩(wěn)定傳輸過(guò)來(lái)，耐高溫，不會(huì)爆炸，只噴撒粉，干粉會(huì)在火災(zāi)處迅速霧化，然后把火撲滅，不會(huì)對(duì)人員造成傷亡，因此救援工作效率高效快捷。

無(wú)人機(jī)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在幾點(diǎn)：（1）監(jiān)測(cè)精度高。無(wú)人機(jī)的監(jiān)測(cè)精度可以達(dá)到毫米，肉眼看不見的可以精準(zhǔn)的識(shí)別，具有超高的監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度。（2）監(jiān)測(cè)范圍廣闊。無(wú)人機(jī)非常的靈活，可以實(shí)現(xiàn)多角度的全面監(jiān)測(cè)，無(wú)人機(jī)還能監(jiān)測(cè)到目測(cè)不到的范圍，可以在高空進(jìn)行全方位的勘察，監(jiān)測(cè)范圍較為寬廣。（3）操控靈活。無(wú)人機(jī)在消防應(yīng)用中最突出的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，靈活度高，節(jié)省了救援時(shí)間，保障了救援的順利開展[3]。

2.無(wú)人機(jī)在消防滅火救援應(yīng)用中的技術(shù)要求

2.1 可靠性

無(wú)人機(jī)與其他消防設(shè)備存在明顯的差別，與傳統(tǒng)的消防設(shè)備相比，無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)更加顯現(xiàn)。無(wú)人機(jī)并不是獨(dú)立運(yùn)行，需要和其他的消防救援設(shè)備進(jìn)行配合應(yīng)用，在相互作用下才能展現(xiàn)出無(wú)人機(jī)的價(jià)值。要想和無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合，首先要了解無(wú)人機(jī)的性能，在符合應(yīng)用技術(shù)條件的情況下才能開展救援工作，達(dá)到救援的目的。為確保無(wú)人機(jī)在應(yīng)用中可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，還需要滿足可靠性技術(shù)要求，為無(wú)人機(jī)提供安全穩(wěn)定的條件支持，從而發(fā)揮出無(wú)人機(jī)的價(jià)值，節(jié)省更多的救援時(shí)間[4]。

2.2 操控性

無(wú)人機(jī)顧名思義就是無(wú)駕駛?cè)说娘w機(jī)，雖然沒有駕駛員但是卻需要人員來(lái)進(jìn)行操作應(yīng)用，如果操作流程復(fù)雜，加上操作人員的專業(yè)性不高，無(wú)法掌握準(zhǔn)確的操作流程在操作中就很可能會(huì)出現(xiàn)失誤，從而無(wú)法發(fā)揮出無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)。所以，簡(jiǎn)化無(wú)人機(jī)操作流程是非常必要的，在確保程序完整的情況下，對(duì)其中的功能進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而保證操作簡(jiǎn)便、安全，避免出現(xiàn)操作失誤。

2.3 穩(wěn)定性

穩(wěn)定性對(duì)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的，只有保障無(wú)人機(jī)在運(yùn)行中的穩(wěn)定性才能保障救援信息的穩(wěn)定性。無(wú)人機(jī)在具體的應(yīng)用中還要保障自身的安全，保持穩(wěn)定要求。要是穩(wěn)定性不強(qiáng)，在勘察火情時(shí)會(huì)受到風(fēng)向等因素的影響，出現(xiàn)墜毀，就無(wú)法起到相應(yīng)的作用。所以，保證無(wú)人機(jī)穩(wěn)定性是非常重要的，是確保救援順利開展的關(guān)鍵。

2.4 集成兼容性

無(wú)人機(jī)應(yīng)用中都會(huì)和其他的設(shè)備連用，從而接受指揮中心的統(tǒng)一調(diào)控。為了方便更好地對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行操作控制，滿足集成兼容性要求是至關(guān)重要，才能很好地實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備的有效結(jié)合，發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)，為統(tǒng)一調(diào)控提供技術(shù)支持。集成兼容性是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)和其他設(shè)備相互配合的基礎(chǔ)條件，也是確保滅火救援順利開展的根本，只有發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì)，才能節(jié)省更多的救援時(shí)間，提高救援效率[5]。

3.無(wú)人機(jī)在消防滅火救援中存在的問題

3.1 無(wú)人機(jī)設(shè)備適應(yīng)性不高

無(wú)人機(jī)是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備程序控制裝置，是精密度較高的一套裝置。但是對(duì)所適應(yīng)的環(huán)境具有一定的要求，設(shè)備的適應(yīng)性不高，面對(duì)復(fù)雜的火災(zāi)環(huán)境，設(shè)備非常容易受到溫度、風(fēng)向等因素的影響，從而出現(xiàn)故障，無(wú)法繼續(xù)工作。

3.2 無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用不成熟

無(wú)人機(jī)的種類不同，油動(dòng)無(wú)人機(jī)續(xù)航力強(qiáng)，但是也容易出現(xiàn)故障，電動(dòng)無(wú)人機(jī)雖然不易引發(fā)故障火災(zāi)，但是續(xù)航力差。這主要是由于無(wú)人機(jī)的技術(shù)還有所欠缺，在續(xù)航、載重等方面還需要進(jìn)一步的改進(jìn)，技術(shù)應(yīng)用不成熟導(dǎo)致續(xù)航能力無(wú)法提高。另外，無(wú)人機(jī)載重能力有限，不能滿足部分設(shè)備的要求，阻礙了滅火進(jìn)程。為此，還應(yīng)提高無(wú)人機(jī)在續(xù)航、載重等方面的技術(shù)水平，從而保證無(wú)人機(jī)可以熟練的應(yīng)用，為救援提供技術(shù)支持[6]。

4.無(wú)人機(jī)在消防滅火救援中的應(yīng)用

4.1 高空火情勘察

高空火災(zāi)受到房屋結(jié)構(gòu)等因素的干擾，無(wú)法準(zhǔn)確的判斷火情，給滅火救援增加了難度。無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高空火情的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無(wú)人機(jī)上安裝上遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，例如高清監(jiān)測(cè)設(shè)備等，可以對(duì)整個(gè)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的勘察，并進(jìn)行多角度的拍攝及時(shí)的傳送到滅火救援指揮部，指揮人員收到信息后迅速的制定救援計(jì)劃[7]。為制定合理的救援方案，提高救援效率，提供數(shù)據(jù)支撐。

4.2 火災(zāi)詳情信息的傳送

火災(zāi)發(fā)生后，火勢(shì)會(huì)不斷蔓延，加上復(fù)雜的火災(zāi)環(huán)境，很多時(shí)候救援人員無(wú)法親自深入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘察火情，導(dǎo)致無(wú)法掌握準(zhǔn)確的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)信息。無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)解決了消防人員的難題，無(wú)人機(jī)可以借助操作方便、體積小的特點(diǎn)深入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，利用高強(qiáng)變焦攝像對(duì)火災(zāi)進(jìn)行近距離的拍攝，并將詳細(xì)的信息進(jìn)行收集和傳送[8]?？梢粤私饣馂?zāi)的發(fā)生因素，以及火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)存在的危險(xiǎn)因素，例如存在有毒氣體無(wú)法進(jìn)入時(shí)可以通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載有毒氣體檢測(cè)儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)濃度和氣體進(jìn)行檢測(cè)，并及時(shí)的掌握濃度變化，從未制定解決方案，在一定程度上保障了救援人員的安全。

4.3 參與指揮調(diào)度

火災(zāi)事故的發(fā)生率居高，近年來(lái)也是頻發(fā)，造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅人們的生命安全?；馂?zāi)屬于公共安全性事件，一旦發(fā)生火災(zāi)會(huì)受到很多人的關(guān)注，影響力非常大。為了提高救援效率，無(wú)人機(jī)得到了廣泛應(yīng)用，而且在指揮調(diào)度中起到了關(guān)鍵性的作用[9]。眾所周知，消防滅火救援工作離不開指揮調(diào)度，指揮調(diào)度直接影響整個(gè)救援效果，由此可見重要性不言而喻。無(wú)人機(jī)的紅外成像技術(shù)可以對(duì)火勢(shì)的整個(gè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，可以明確火勢(shì)蔓延的情況，通過(guò)勘察可以將結(jié)果反饋給救援人員，指揮人員在收到信息后會(huì)迅速的進(jìn)行分析，制定救援方案，無(wú)人機(jī)提供的信息在指揮調(diào)度中可以起到參考作用，能輔助決策，最終協(xié)助完成救援，在指揮調(diào)度中具有重要的意義。

4.4 應(yīng)急救援

面對(duì)復(fù)雜的火情，勢(shì)必會(huì)增加滅火救援難度。這時(shí)無(wú)人機(jī)在復(fù)雜火情中的重要性就顯現(xiàn)了出來(lái)。無(wú)人機(jī)具有協(xié)助救援的作用，可以達(dá)到滅火救援的目的。在發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，利用無(wú)人機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以進(jìn)行應(yīng)急物品的輸送，例如為火災(zāi)被困人員提供水和藥品等。另外，無(wú)人機(jī)可以安裝生命探測(cè)儀和定位系統(tǒng)，這時(shí)可以幫助消防人員及時(shí)的找到被困人員的準(zhǔn)確位置，方便開展救援，不僅能節(jié)省時(shí)間還能提高救援效率。針對(duì)載荷大的無(wú)人機(jī)還可以進(jìn)行水帶運(yùn)送，搭載滅火器等，可以輔助提供水線路，還能參與滅火，盡可能的控制火勢(shì)蔓延。

4.5 災(zāi)情追蹤

眾所周知，火勢(shì)是不斷變化的，容易受到風(fēng)向等因素的影響，加大火勢(shì)蔓延范圍，為了更好地控制住火勢(shì)，進(jìn)行火情追蹤是至關(guān)重要的?；鹎樽粉櫩梢约皶r(shí)地將現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)情況反映給救援人員[10]。無(wú)人機(jī)的作用就是能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)火勢(shì)的實(shí)時(shí)追蹤，對(duì)火災(zāi)的損壞情況進(jìn)行判斷，并將監(jiān)控信息傳送到指揮中心，保障救援效率。另外，面對(duì)非常復(fù)雜的救援環(huán)境，往往會(huì)遇到信息不穩(wěn)定，無(wú)法接收火災(zāi)信息的情況，容易埋線安全隱患。為了保障信號(hào)穩(wěn)定，無(wú)人機(jī)可以建立通信線路，利用無(wú)線遙控調(diào)理頻率從而接通信號(hào)，為滅火救援提供可靠的條件支持。

5.結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)在消防滅火救援中具有重要的作用，憑借操作簡(jiǎn)便、體積小等特點(diǎn)為消防滅火救援工作提供了重要的火情信息，在指揮調(diào)度、應(yīng)急救援、災(zāi)情追蹤等發(fā)揮了至關(guān)重要的價(jià)值。但是無(wú)人機(jī)在具體應(yīng)用中還存在一些問題，還需要不斷的加強(qiáng)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用探索，讓無(wú)人機(jī)在消防工作中發(fā)揮出更大的作用，為滅火救援工作提供保障，提高救援效率。