无人机在消防灭火救援中的应用分析

无人机在消防灭火救援中的应用分析

朱苏闽1曾缉宏2

1.平潭综合实验区消防支队；2.福州市消防支队

摘要：社会经济迅猛发展以及消防部门工作职能范围的拓展，使得公安消防部队灭火救援行动面临严峻挑战，尤其是在大型火灾现场方面，如何准确、及时地采集现场火灾信息，有效制定决策部署计划，已经变成消防部门急需解决的首要问题。本文主要结合现代社会的需求来分析无人机在灭火和救援中的特点以及在实战中所起的作用。

关键词：无人机；消防灭火救援；应用

国内当前火灾与抢险救援以直线上升趋势发展，以往是使用4G图像传输系统、静中通、动中通和海事卫星平板等灾害现场图像传输方法，但因拍摄方式与场地环境因素的限制，导致视频传输质量无法满足现代火灾、抢险救援决策的需要。而无人机具备高效性、准确性等优势，能够弥补传统灾害现场图像传输的不足，方便有关人员及时了解灾害现场情况，并制定灭火救援方案。

1、消防无人机的特点

将无人机应用于消防灭火救援中，首先解决的问题就是耐高温性能差的问题，这就需要基于原有构造的基础上，通过耐高温漆、金属铝箔以及玻璃纤维等耐高温制品的包裹材料对机身表面及关键部位加以改造，将系统设计为软件（信息采集、预处理以及数据库）、硬件系统（地面站、机身、动力系统以及荷载系统），不仅方便携带运输无人机，还能减少消防无人机在复杂环境行驶中磨损值。并将无人机的机翼设计成可折叠式，方便小型车辆运输，从而提升无人机的机动性能。另外，在基本工作流程操作方面，无人机以基本技术理论为依据，以高层建筑火灾为实例，借助可视化的地面操控平台和无人机地面控制系统对无人机运行状态严加控制，将彩色摄像仪于红外线成像仪放置在较高楼层和其他不便于消防人员到达的区域，有利于及时、准确拍摄出现场的火势情况，获取相应数据，并利用无线数据传输系统将地面平台操控站传送图像于数据，方便指战员及时掌握火场情况，而地面指挥部在接收数据信息后，及时反馈到灭火救援辅助决策系统，做好数据分析和决策部署，最后指挥消防车辆与消防人员前往作战任务。同时地面消防操控手可借助可视化地面操控平台，遥控无人机的机载辅助灭火救援，实现空中灭火救援[1]。

2、无人机在消防灭火救援中的应用

2.1灾情侦查

无人机外观小巧，方便携带，而且机动性强，且具有占用空间小、远距离控制操作等特点，非常适合火灾现场与抢险救援的灾情侦查。在常规操作下，无人机能够进入到各种人力难以进入的区域进行灾情、火情侦查，利用数传系统向地面操控平台传输视频资料，方便决策人员了解灾害现场情况。以2015年某地区发生的特大火灾爆炸事故为例，由于爆炸后现场遗留许多危险化学品、有毒气体，原有灾情侦查手段难以满足侦查工作，消防部第一时间调集4架小型多旋翼消防无人机进行侦查，通过网络与接口进入地面站远距离采集火场情况，并形成视频图像，只要指挥部的PC、手机和平板电脑等客户端接入相应网络便可实时动态监控现场情况。

2.2消防指挥调度

发生火灾后，现场涉及各方面因素，一旦处理不当或不及时都会带来不可估量的后果。而无人机的应用，由于自身具备轻巧的特性，能够不受地形、空间的限制，准确采集灾情数据，分析内部情况。并且消防局直呼中心还可结合无人机拍摄的火灾现场画面加以判断，并借助4G、5G图像传输系统和现场决策人员商讨救援，做出有效的灭火决策。

2.3应急救援

无人机在消防灭火救援中的应用，能够有效弥补传统消防方式的不足，准确判断火势蔓延和高层建筑起火救生的情况，并将采集的信息通过传输系统发送到地面指挥消防。当发生洪水时，无人机可携带救生圈、救生绳投送到被困人员身边，且高空无人机可向消防指挥中心传输洪水受灾面积和地震毁坏程度情况，为政府应急管理部门作出决策部署提供准确资料[2]。一些消防救援队伍联合国土、地震、森林等部门，配备了具有航拍侦查和灭火救援功能的无人机装备，建立无人机救援队，并设置天地一体化应急救援系统，用于火灾、险情等侦查，一旦发生灾情和险情等紧急情况，便会出动无人机及机载监测装置，迅速收集图像资料，并根据需要绘制航拍全景图，发回地面站，通过与卫星建立链路，能够及时将采集信息回传至各级应急管理部门的指挥中心，便于精准分析研判灾情，第一时间调派人员及针对性的装备前往处置，并且对处置现场进行全程跟踪、实时指挥。

2.4空中喊话

无人机可作为一种传播物质。在灾害事故和紧急事故的现场中，现场声音较为杂乱，被困者分布区域无法准确判断，且消防指战员无法将救援信息准确无误地传到所有被困者的耳中，极大影响救援任务的开展。这时侯可利用无人机的语音和扩音模块来发送指令或空中呼叫救援，便于指战员向被救助者发送救援信息，同时准确传达各项信息，协助被困人员逃生，乃至是当现场发生爆炸和塌陷等状况时，指示被困人员撤离到安全地带。

2.5搜索营救

被困者因自然灾害、人为因素等各种原因，而被埋，用肉眼无法观察被困者位置，这时则需要消防指战员使用生命探测仪、搜救犬等各种搜救装备进行搜救。在搜救过程中，有可能遇到二次塌陷等情况，对被困者及救助者造成伤害。增加了救援工作的难度。而无人机可以有效的解决该问题，将生命探测仪等搜寻器材安装其机身上，消防指战员利用地面站控制无人机进行搜寻被困人员，待定位成功后，再明确搜救任务。以扑救秦皇岛“4?12”山林大火的抢险救灾任务为例，消防部门利用救援无人机系统连接“人-飞机-地面站”三方数据，完成对目标的激活与定位，只要消防人员远程操控系统的远红外热成像无人机，便可不受地形、地域、时间和天气等限制，实现全天候搜救。

3、无人机在消防灭火救援中的应用前景

目前，无人机的灾情侦查、指挥调度、空中喊话、应急救援和搜索营救等功能在辅助处置火灾扑救、灾害事故救援行动中提供了有力保障，无人机生产厂商也在根据不同的业务需求和运用环境，不断地提升续航、配重、抗风等各方面性能，飞行平台从微到大，飞行模式从固定翼、螺旋翼向涵道风扇转变。将来，消防救援无人机将逐步向制作灾后数字地图，灾区指挥调度和灾区物资供应等更多特殊救援功能的系列方向发展，今后，无人机随着性能的提升以及在各专业领域的功能扩展与延伸，将从原先的单个体发展为大系统，通过集成化编组和远距离操控，实现产品功能的多样化、智能化，为辅助决策指挥作战提供有利的图像信息数据支撑。

结束语

今后，各个地区的救援队伍都会逐步装备无人机，无人机因其自身具有高效性优势能够在灾情侦查、消防指挥调度、应急救援、空中喊话和搜索营救等消防灭火救援中及时采集灾害现场信息，方便现场指挥人员根据信息判断灾情，做出有效决策部署，提升消防部队实战能力。

参考文献

[1]叶杰.无线遥控无人机在消防灭火救援领域的应用研究[J].通讯世界,2016(11):236-237.

[2]徐超.浅议无人机在消防灭火救援行动中的应用[J].无线互联科技,2016(8):141-142.