大數(shù)據(jù)時代高新技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用研究

張巖 楊建峰

摘要：主要探討大數(shù)據(jù)、人工智能和無人機等高新技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用。在研究大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)和無人機技術(shù)的基本概念和應(yīng)用場景的基礎(chǔ)上，分析了它們在滅火救援工作中應(yīng)用的優(yōu)勢和局限性，同時，探討了這些高新技術(shù)的集成應(yīng)用在滅火救援中的優(yōu)勢和局限性，旨在為高新技術(shù)在滅火救援領(lǐng)域的應(yīng)用提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；高新技術(shù)；滅火救援

中圖分類號：D631.6? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2023）12-0045-04

滅火救援是一項風險大、復雜程度高的任務(wù)，需要消防救援人員在短時間內(nèi)做出決策并付諸行動。但是，現(xiàn)代城市的建筑結(jié)構(gòu)復雜、人口密度大，給滅火救援工作帶來了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的滅火救援方式已經(jīng)難以滿足當下的滅火救援工作要求，研究高新技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用意義重大。本文探討大數(shù)據(jù)、人工智能和無人機等高新技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用，以期能有效提高滅火救援工作的響應(yīng)速度、準確性和安全性，從而更好地保護人民的生命財產(chǎn)安全。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用

1.1? 大數(shù)據(jù)技術(shù)的概念及應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)是指處理和分析海量數(shù)據(jù)的技術(shù)，具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)處理速度快、數(shù)據(jù)價值高等特點。在滅火救援工作中，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以被應(yīng)用于災情監(jiān)測、資源調(diào)配、指揮決策等多個方面。在災情監(jiān)測方面，通過使用傳感器、監(jiān)控攝像頭等設(shè)備收集大量數(shù)據(jù)，并通過大數(shù)據(jù)處理技術(shù)進行分析和挖掘，消防部門可以獲得關(guān)鍵的災情信息，如火源位置、火勢大小等，從而快速做出應(yīng)對措施。在資源調(diào)配方面，通過對火場周圍的道路交通、建筑物結(jié)構(gòu)等因素進行分析，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以幫助消防部門更加科學地制定滅火救援計劃[1]。在指揮決策方面，消防部門可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對歷史災情數(shù)據(jù)進行分析，掌握各種災情處理方法的優(yōu)缺點，從而更好地制定滅火救援方案。

1.2? 大數(shù)據(jù)技術(shù)在滅火救援工作中應(yīng)用的優(yōu)勢和局限性

大數(shù)據(jù)技術(shù)在滅火救援工作中應(yīng)用具有很多優(yōu)勢，包括提高滅火救援工作的效率和準確性、減少災害損失、優(yōu)化資源配置等。然而，大數(shù)據(jù)技術(shù)在應(yīng)用過程中也存在一些局限性，如數(shù)據(jù)質(zhì)量不穩(wěn)定、算法不成熟、隱私保護等問題。因此，在滅火救援工作中應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)時，應(yīng)充分考慮技術(shù)本身的局限性，并采取相應(yīng)的措施，如提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、完善算法體系、加強隱私保護等，以更好地發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)在滅火救援工作中的作用。

總之，大數(shù)據(jù)技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用具有重要的意義和價值。同時，也需要充分考慮其優(yōu)勢和局限性，并在實際應(yīng)用中采取相應(yīng)的措施，以便更好地為消防工作服務(wù)，提高滅火救援工作的效率和準確性，從而更好地保護人民的生命財產(chǎn)安全。

2 人工智能技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用

2.1? 人工智能的概念及應(yīng)用場景

人工智能是指利用計算機和相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)模擬和擴展人類智能的一種技術(shù)手段。其基本概念包括感知、推理、學習和決策等方面。感知是指機器對外界環(huán)境進行數(shù)據(jù)采集和感知；推理是指機器通過邏輯推斷、規(guī)則匹配等方式對感知數(shù)據(jù)進行分析；學習是指機器通過對大量數(shù)據(jù)進行分析和學習，不斷提高自身智能水平；決策是指機器根據(jù)分析結(jié)果進行合理的決策或行動。

人工智能的應(yīng)用場景非常廣泛，包括但不限于以下幾個方面：一是自然語言處理。人工智能技術(shù)可以實現(xiàn)對語言的理解和生成，包括語音識別、語義分析、機器翻譯等。這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能客服、智能語音助手、智能家居等領(lǐng)域。二是計算機視覺。人工智能技術(shù)可以實現(xiàn)對圖像視頻的理解和處理，包括圖像識別、目標檢測、人臉識別等。這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控、自動駕駛、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。三是機器學習。人工智能技術(shù)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析和學習，包括監(jiān)督學習、無監(jiān)督學習、強化學習等。這種技術(shù)廣泛應(yīng)用于金融風控、廣告推薦、自然語言處理等領(lǐng)域。四是智能控制。人工智能技術(shù)可以實現(xiàn)對復雜系統(tǒng)的控制和優(yōu)化，包括智能制造、智能交通、智能電網(wǎng)等。這種技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、改善交通安全狀況等?？傊?，人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，可以幫助人類解決許多現(xiàn)實生活中的問題，其發(fā)展前景也非常廣闊。

2.2? 人工智能技術(shù)在滅火救援工作中的具體應(yīng)用

人工智能技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用可以提高救援效率和減少人員傷亡[2]。其中，機器人和智能監(jiān)控系統(tǒng)是兩個常見的應(yīng)用案例。機器人可以在火場中探測和搜索被困人員，提供實時視頻和圖像，協(xié)助消防救援人員開展救援行動。而且，機器人還可以攜帶水槍或滅火器等工具對火場進行初期撲救，在保障消防救援人員安全的同時提高救援效率，快速控制火災的蔓延。智能監(jiān)控系統(tǒng)可以通過火災探測器和智能視頻監(jiān)控對火災進行實時監(jiān)測和預警，并提供火場的實時圖像和視頻信息。同時，智能監(jiān)控系統(tǒng)還可以通過數(shù)據(jù)分析和預測算法，提前預測火災的蔓延情況和影響范圍，協(xié)助消防救援人員做出合理的決策，從而降低救援行動中的風險?？傊?，人工智能技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用可以提高救援效率、減少人員傷亡和保障消防救援人員的安全。這種技術(shù)在未來將會得到更廣泛的應(yīng)用和推廣，以幫助人類更好地應(yīng)對各種突發(fā)災害。

2.3? 人工智能技術(shù)在滅火救援工作中應(yīng)用的優(yōu)勢和局限性

優(yōu)勢方面，人工智能技術(shù)可以幫助消防救援人員更快速、更準確地獲取和處理信息。例如，人工智能可以通過圖像識別技術(shù)在火場中自動識別被困人員，為消防救援人員提供重要的信息。此外，人工智能還可以通過智能監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測火災狀況，及時發(fā)出警報，提高救援效率。

局限性方面，首先，人工智能技術(shù)需要強大的算力和大量的數(shù)據(jù)支持，這對于一些資源匱乏的地區(qū)或災害現(xiàn)場可能會存在困難。其次，人工智能算法存在一定的誤判率，可能會對救援行動產(chǎn)生一定的誤導或干擾。最后，人工智能技術(shù)在災害應(yīng)對中也需要考慮人性化和人道主義的問題，如何平衡技術(shù)和人類的關(guān)系仍需要更多的研究和探討。

3 無人機技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用

3.1? 無人機技術(shù)的基本概念和分類

無人機技術(shù)是指使用無人駕駛航空器進行各種任務(wù)和操作的一種技術(shù)。無人機技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括航空、軍事、醫(yī)療、物流、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護等。

根據(jù)用途和設(shè)計特點，無人機可以分為多種不同類型。以下是常見的幾種無人機類型：一是固定翼無人機。這種無人機具有固定翼設(shè)計，類似于傳統(tǒng)飛機，可以長時間在空中飛行，通常用于長距離偵察、氣象探測、空中地圖制作等。二是多旋翼無人機。這種無人機具有多個旋翼，通常是四旋翼或六旋翼設(shè)計，可以垂直起降，適用于短距離、低高度的任務(wù)，例如航拍、環(huán)境監(jiān)測、配送等。三是單旋翼無人機。這種無人機具有單個旋翼，通常是直升機設(shè)計，可以在狹小的空間中進行精確操作，如搜救、警務(wù)巡邏、醫(yī)療救援等。四是垂直起降無人機。這種無人機具有垂直起降能力，在飛行時可以轉(zhuǎn)換為固定翼飛行模式，可以在較短的時間內(nèi)覆蓋較大的范圍，用于軍事偵察、警務(wù)巡邏、城市交通監(jiān)測等。

3.2? 無人機技術(shù)在滅火救援工作中的具體應(yīng)用

無人機技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用，可以大大提高救援效率、保障消防救援人員的安全和減少災害損失。無人機在滅火救援工作中的具體應(yīng)用有：一是火災偵測和監(jiān)測。無人機可以搭載紅外線攝像頭、高清攝像機等多種傳感器，可以快速偵測火情、監(jiān)測火源周邊情況、火勢擴散情況等信息，提高滅火行動的準確性和效率。二是空中滅火。無人機可以搭載各種滅火裝置，例如滅火彈、消防泡沫槍等，通過空中投射滅火劑等方法執(zhí)行滅火任務(wù)。這種方法可以避免消防救援人員面臨危險，提高滅火效率。三是搜救和救援。無人機可以搭載高精度攝像頭、聲音識別傳感器等設(shè)備，可以在火災現(xiàn)場執(zhí)行搜救和救援任務(wù)，確定被困人員的位置和情況，并指導消防救援人員進行營救?？傊?，無人機技術(shù)在滅火救援工作中應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢，可以提高救援效率、保障消防救援人員的安全和減少災害損失。同時，無人機還可以為救援行動提供精確的數(shù)據(jù)支持和實時情況反饋，提高滅火救援行動的準確性和可控性。

3.3? 無人機技術(shù)在滅火救援工作中應(yīng)用的優(yōu)勢和局限性

無人機技術(shù)在滅火救援中應(yīng)用的優(yōu)勢有：一是技術(shù)優(yōu)勢。首先，無人機可以搭載多種傳感器，實時采集火災現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，包括火源位置、火勢擴散情況、受困人員位置等。這些數(shù)據(jù)可以為消防救援人員提供精確的信息支持，幫助他們更好地制定救援方案。其次，無人機可以在復雜的環(huán)境中飛行，并可以懸停在空中，能夠方便地進行空中監(jiān)測、搜救和救援行動。同時，無人機的飛行速度快，可以快速到達目的地，縮短了救援時間。最后，部分無人機可以搭載消防泡沫槍等滅火裝置在空中對火源進行控制，避免消防救援人員面臨危險[3]。二是經(jīng)濟優(yōu)勢。使用無人機進行滅火救援行動，可以避免消防救援人員面臨危險，同時減少人力成本。同時，無人機相較于人力救援裝備，成本更低，且無需大量的維護費用，可顯著降低成本。三是管理優(yōu)勢。無人機可以實時傳輸救援現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，能夠幫助指揮人員實時掌握救援情況，及時做出決策，提高救援效率。同時，無人機能夠在一些高?；蛳谰仍藛T難以到達的場所進行救援，從而避免消防救援人員面臨風險。此外，無人機操作也可以減少消防救援人員在救援現(xiàn)場的時間和接觸危險物品的機會，從而保障消防救援人員的人身安全。

無人機技術(shù)在滅火救援中應(yīng)用的局限有：一是操作和控制限制。無人機需要由專業(yè)人員控制和操作，這需要專業(yè)技能和相應(yīng)的培訓，非專業(yè)人士難以進行控制。二是天氣影響。無人機的操作會受到天氣條件的影響，如風力、降雨等天氣因素會影響無人機的穩(wěn)定性和操作效果。三是航程和飛行高度。無人機的航程和飛行高度會有一定的限制，在大面積火災滅火中，無人機需要多次更換電池或燃料，這限制了它的作業(yè)時間和效率。四是目標識別難度。對于某些較難識別的目標，如煙霧、火焰和人員等，無人機的目標識別能力具有一定的局限性，可能會出現(xiàn)漏檢和誤檢的情況。

綜上所述，針對無人機技術(shù)在滅火救援工作中應(yīng)用的局限性，需要在實踐中不斷探索，通過技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備改進，逐漸克服技術(shù)局限，使無人機技術(shù)在滅火救援工作中發(fā)揮更大的作用。

4 集成應(yīng)用在滅火救援工作中的應(yīng)用

4.1? 大數(shù)據(jù)、人工智能和無人機技術(shù)的集成應(yīng)用

大數(shù)據(jù)、人工智能和無人機技術(shù)的集成應(yīng)用是指將這三種技術(shù)相互結(jié)合，以實現(xiàn)更高效、更精準、更智能的數(shù)據(jù)采集、處理和應(yīng)用。在這個應(yīng)用場景中，無人機技術(shù)作為一種重要的數(shù)據(jù)采集工具，可以搭載各種傳感器來搜集大量數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理，最后將結(jié)果反饋給人工智能系統(tǒng)，以實現(xiàn)更為精準的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用。

具體來說，集成應(yīng)用可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域，例如環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、城市規(guī)劃、交通管理等。在環(huán)境監(jiān)測方面，無人機可以搭載各種傳感器，如氣象傳感器、空氣質(zhì)量傳感器等，對大氣污染、天氣狀況等數(shù)據(jù)進行實時搜集，并通過人工智能算法進行分析，以實現(xiàn)更為精準的環(huán)境監(jiān)測和預測。在農(nóng)業(yè)方面，無人機可以搭載多光譜相機、紅外相機等傳感器，對作物的生長狀態(tài)、土壤濕度等數(shù)據(jù)進行搜集和分析，以實現(xiàn)更為智能的農(nóng)業(yè)管理。在城市規(guī)劃方面，無人機可以通過高清相機和激光雷達等傳感器，對城市建筑、道路、橋梁等進行三維建模，以便城市規(guī)劃師能夠更好地了解城市發(fā)展情況，并進行合理規(guī)劃。在交通管理方面，無人機可以搭載高清相機和車輛識別系統(tǒng)等傳感器，對道路上的車輛進行實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，以幫助交通管理部門了解道路交通情況、制定更為科學合理的交通管理方案。

總之，大數(shù)據(jù)、人工智能和無人機技術(shù)的集成應(yīng)用具有廣闊的應(yīng)用前景和重要的實際意義。這種集成應(yīng)用不僅能夠提高數(shù)據(jù)采集分析的效率和精準度，還能夠為各個領(lǐng)域的決策者提供更科學、合理、高效的決策支持。

4.2? 集成應(yīng)用在滅火救援工作中的具體應(yīng)用

集成應(yīng)用在滅火救援工作中的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注和認可。在滅火救援工作中，集成應(yīng)用可以幫助消防救援人員更高效、精準地完成滅火救援任務(wù)。具體來說，集成應(yīng)用可以將大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、無人機技術(shù)等進行整合，以實現(xiàn)更智能、高效的滅火救援工作。首先，無人機技術(shù)的應(yīng)用可以在一定程度上替代傳統(tǒng)的人力巡查和火源探測模式，提高工作效率和安全性。其次，消防救援人員可以通過集成應(yīng)用，實時獲取火場內(nèi)的溫度、煙霧濃度、氧氣濃度等數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果調(diào)整滅火救援策略和方案。最后，基于人工智能技術(shù)的應(yīng)用，消防救援人員可以通過數(shù)據(jù)挖掘、分析等手段，實現(xiàn)對火災救援工作的智能化和自動化管理。

4.3? 集成應(yīng)用在滅火救援工作中應(yīng)用的優(yōu)勢和局限性

集成應(yīng)用指的是將多種技術(shù)或系統(tǒng)集成到一個整體中，以實現(xiàn)特定目標或解決特定問題。在滅火救援工作中，集成應(yīng)用具有許多優(yōu)勢，但也存在一些局限性。

優(yōu)勢方面，通過集成傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析工具，可以實時監(jiān)測火災的情況，并提供關(guān)鍵信息，例如火源位置、火勢大小和煙霧分布等，幫助消防救援人員更好地了解火災的情況，并根據(jù)需要采取相應(yīng)的措施，從而提高救援的效率和準確性。同時，滅火救援是一項高風險的工作，通過集成傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測消防救援人員的位置、健康狀況和安全狀態(tài)，從而及時發(fā)現(xiàn)潛在的危險和問題，并采取措施保障他們的安全。

局限性方面，由于需要集成多種技術(shù)和系統(tǒng)，因此需要投入大量的資金和時間，從而導致了成本的增加。同時，由于需要集成多種技術(shù)和系統(tǒng)，可能會存在技術(shù)兼容性、數(shù)據(jù)安全性和系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面的問題，這些問題可能會導致救援工作的延誤和錯誤。

總之，集成應(yīng)用在滅火救援工作中具有一定的優(yōu)勢和局限性。為了最大限度發(fā)揮其優(yōu)勢，需要認真評估和規(guī)劃集成應(yīng)用的實施，充分考慮成本、可靠性和安全性等方面的問題，并適時采取措施加以解決。

5 挑戰(zhàn)與展望

本文綜合探討了大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)和無人機技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用，并對集成應(yīng)用進行了探討。研究表明，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提供準確的信息支持，幫助消防救援人員更快速、更精準地了解災情；人工智能技術(shù)能夠通過模型預測、圖像識別等技術(shù)手段，提高滅火救援的效率和準確性；無人機技術(shù)可以完成無人機快速偵察、火災監(jiān)測和搜救等任務(wù)，提高救援的效率和準確性。集成應(yīng)用可以通過整合多種技術(shù)手段，提高滅火救援工作的整體效率和準確性。

未來，隨著科技的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)和無人機技術(shù)在滅火救援工作中的應(yīng)用將更加普及和深入。同時，隨著5G技術(shù)的廣泛普及和全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的完善，滅火救援工作的時效性和準確性將進一步提升。但同時，也需要注意技術(shù)應(yīng)用過程中的風險和問題，如隱私保護、數(shù)據(jù)泄露、系統(tǒng)穩(wěn)定性等。因此，未來需要不斷加強技術(shù)研發(fā)，建立完善的規(guī)范制度，提高應(yīng)用技術(shù)的可靠性和普適性，從而為滅火救援工作提供更高效、更準確的支持。

參考文獻：

[1]何鵬.大數(shù)據(jù)背景下提升消防指揮調(diào)度水平的思考[J].今日消防，2021，7（10）：121-122.

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[3]祝智強.無人直升機機載滅火裝置的研究與設(shè)計[D].長春：吉林大學，2020.

Research on the application of high technologies in fire fighting and rescue work in the era of big data

Zhang Yan， Yang Jianfeng

（Jiaxing Municipal Fire and Rescue Brigade of Zhejiang， Zhejiang Jiaxing 314000）

AbstraCt： The paper mainly discusses the application of high technologies such as big data， artificial intelligence and drones in fire fighting and rescue work. On the basis of studying the basic concepts and application scenarios of big data technology， artificial intelligence technology and drone technology， the advantages and limitations of their application in fire fighting and rescue work are analyzed. At the same time， the advantages and limitations of the integrated application of these high technologies in fire fighting and rescue are discussed， aiming to provide references for the application of high technologies in the field of fire fighting and rescue.

Keywords： big data; high technology; fire fighting and rescue