消防滅火救援工作中無人機的運用研究

摘 要：針對目前消防滅火救援工作中無人機運用過程存在的問題，本文從實踐角度出發(fā)，分析了無人機在消防滅火救援工作中的運用原理與優(yōu)勢，并提出了實踐控制的方法策略，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)場實際情況進行結(jié)合，才能使無人機在此過程中的運用發(fā)揮出應(yīng)有的價值效果。

關(guān)鍵詞：消防滅火救援工作；無人機；攝像頭搭載

中圖分類號：D631.6 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0320-02

引 言

消防滅火救援工作中，無人機設(shè)備的應(yīng)用不僅能夠提高救援工作開展的可靠性、視野開闊效果以及機體靈活度，還能作用于不同的火災(zāi)發(fā)生環(huán)境。然而，實踐運用過程，相關(guān)人員并未將其真正的價值效果充分認(rèn)識起來，這就導(dǎo)致無人機的偵查、高空作業(yè)以及服務(wù)指揮調(diào)度等作業(yè)無法作用于實踐。為進一步保證火災(zāi)發(fā)生人員的生產(chǎn)財產(chǎn)安全，研究人員應(yīng)將無人機的運用原理、優(yōu)勢以及功能價值更多地作用于實踐，以服務(wù)于現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)的全面發(fā)展進程。

1 消防滅火救援工作中無人機的運用原理

當(dāng)前階段，消防滅火救援工作中的無人機，就是利用無線遙感控制系統(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)造價成本低的特點，在操作方面具有適應(yīng)性強且操作便捷優(yōu)勢。其實際運用控制的原理，就是利用直升機旋翼的空氣動力學(xué)原理，賦予了無人機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，將可對周邊的環(huán)境圖像進行捕捉，并以無線圖像傳輸功能把環(huán)境圖像數(shù)據(jù)傳輸至操作臺與監(jiān)控器上，進而實現(xiàn)消防滅火救援工作人工遠程操作開展的目標(biāo)[1]。

2 無人機在消防滅火救援工作中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 可靠性高

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

2.2 視野效果開闊

通常情況下，無人機設(shè)備會攜帶廣角攝像機，以實現(xiàn)周邊環(huán)境畫面進行捕捉。而部分無人機搭載的攝像頭為360°旋轉(zhuǎn)，或是搭載數(shù)個攝像頭，以實現(xiàn)無死角觀察的目標(biāo)。此外，上述情況下，可有效保證低空飛行時傳輸圖像的分辨率。對于特殊環(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工作內(nèi)容[2]。

2.3 機體靈活度高

目前，消防滅火救援工作應(yīng)用的無人機設(shè)備大多為小型無人機，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)備對起飛條件零要求，因此，可在任意地點進行升空操作。特殊情況下，甚至可將手掌作為支點完成升空操作。在機體飛行使用過程中，機體飛行方向容易掌握，且轉(zhuǎn)彎的半徑較小，具有反應(yīng)靈活且機動性強的特點，因此，可根據(jù)周邊環(huán)境提供不同的飛行角度[3]。

但在實踐應(yīng)用過程中，消防滅火救援工作人員并未充分認(rèn)識到無人機運行使用的效果，這就降低了其作用于實踐應(yīng)有的價值。故，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實踐角度出發(fā)，即以無人機在各項救援工作中的應(yīng)用成功案例，使相關(guān)人員認(rèn)識到無人機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人機的運用實踐分析

以重慶地區(qū)某城市消防支隊為例，其應(yīng)用無人機設(shè)備開展了以下幾項消防滅火救援工作：

3.1 偵查災(zāi)情

由于無人機本身的輕便特點，能夠以隨身攜帶的方式，來對火場的實際情況進行總體的偵查。在火災(zāi)發(fā)生時，無人機的運用縮短到達現(xiàn)場的時間，且能夠作用于小空間與起飛降落條件不佳的環(huán)境。在充分了解火場真實情況后，就可通過上傳相關(guān)的圖片信息，來獲取最為詳盡的火場情況。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)，來確定最具效用、安全的救援行動方案。對于特殊的火災(zāi)發(fā)生區(qū)域，如化工火災(zāi)等，無人機可攜帶測溫儀，來對具體的救援工作條件進行預(yù)測，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)，火勢蔓延非常快，會對其他設(shè)施帶來不可預(yù)計的影響。為此，消防支隊采用了無人機，以其體積小且自身輕便的特點，來為消防指揮調(diào)度提供無影響因素使用。此過程，由于無人機進入火災(zāi)現(xiàn)場容易，因此，能夠及時采集到相關(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，無人機圖像數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性高，消防指揮調(diào)度人員就能對火場內(nèi)部的實際情況進行分析，以使滅火救援工作的開展起到事半功倍的作用。如圖1所示，為無人機作用于消防指揮調(diào)度流程示意圖。值得注意的是，無人機拍攝到的火災(zāi)情況，其自身的系統(tǒng)就會對災(zāi)害的影響程度進行一個較為準(zhǔn)確的評估，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方案。這樣一來，不僅將無人機拍攝的圖片信息充分利用了起來，還保證了消防滅火救援工作開展的效率[5]。

3.3 搜索營救工作

城市化進程的不斷加快，城市范圍的土地面積十分有限，高層建筑建設(shè)規(guī)模日趨擴大。然而，樓層越來越高，使得火災(zāi)發(fā)生的救援工作需要進行高空作業(yè)。而登高平臺的運用，受實際火災(zāi)發(fā)生樓層與火勢大小的影響，并不能靠近滅火救援的最佳位置。再加上，登高平臺自身升降速度局限，實際開展高層建筑的火災(zāi)救援工作進程較慢，會對火災(zāi)涉及人員的生命財產(chǎn)安全帶來極大的威脅。對于登高平臺來說，其也無法高效作用于受困人員較多的情況，即沉重的限制，會降低營救工作的難度。此情況下，消防支隊采用了無人機，即通過攜帶生命探測儀與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人機上。這樣一來，救援工作的開展就能直接接觸到火災(zāi)被困人員，人員也可通過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)無人機運用于特殊的消防滅火救援工作中，其能夠達到一些人力無法進入的區(qū)域進行偵查，并對火災(zāi)發(fā)生的總體情況進行把控，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，是否存在火勢蔓延危險等。如存在，消防官兵就應(yīng)組織人員進行撤離，以最大限度的降低人員傷亡人數(shù)。此外，無人機還可配備通訊系統(tǒng)，以通過無人機通話設(shè)備在空中傳遞一些簡單的指令，以提高無人機設(shè)備運用的效果價值。如圖2所示，為無人機操控平臺建設(shè)。

在圖中所示的平臺基礎(chǔ)上，消防人員能夠通過無人機的通話設(shè)備，向被困人員傳達救援情況以及提高救援效率的指令。這樣一來，不僅安撫了被困人員的心理，還為救援工作的開展贏得了實踐。故，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)結(jié)合消防隊伍所處城市的實際情況，對無人機配置的設(shè)施進行選擇以及調(diào)整，繼而保證其能夠起到真正的作用價值。

3.5 緊急救援工作

由于無人機的出現(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)情況傳達到指揮中心去。而當(dāng)發(fā)生洪水時，能夠?qū)⒕仍睦K索通過無人機傳遞到被困人員身邊，并且對于洪水的詳細(xì)情況能夠進行及時的反映和上傳，從而能夠?qū)κ転?zāi)情況有一個比較準(zhǔn)確的資料和把握。在一些馬拉松比賽當(dāng)中，無人機被廣泛的應(yīng)用，實時的對選手進行監(jiān)控，并且攜帶急救的用品來預(yù)防選手受傷[7]。

4 結(jié)束語

綜上所述，消防滅火救援工作中無人機的運用應(yīng)涉及：偵查災(zāi)情、消防指揮調(diào)度、搜索營救工作、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，進而最大限度的保證人民群眾的生命財產(chǎn)安全。事實證明，只有這樣，才能將最具效用的救援技術(shù)應(yīng)用于消防支隊的建設(shè)，進而使其能夠為人們的生產(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踐，以推動現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)背景下消防事業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1]胡志軍.在現(xiàn)代消防滅火救援中引入無人機的可行性研究[J].消防界（電子版），2017（08）：84～85.

[2]王海峰.多旋翼無人機在消防工作中的合理化應(yīng)用[J].消防界（電子版），2017（06）：62.

[3]許 濱.淺析小型多旋翼無人機在消防大中隊級滅火救援行動及日常工作中的應(yīng)用[J].消防界（電子版），2017（03）：72～73.

[4]邱 華.多旋翼無人飛行器在滅火救援現(xiàn)場的應(yīng)用及展望[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2017（02）：47～49.

[5]葉 杰.無線遙控?zé)o人機在消防滅火救援領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].通訊世界，2016（11）：236～237.

[6]呂明哲.多旋翼無人機在滅火救援中的應(yīng)用探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（33）：297.

[7]康 凱.無人機在消防滅火救援工作中的應(yīng)用研究[J].武警學(xué)院學(xué)報，2013，29（10）：27～29.

收稿日期：2018-4-15

作者簡介：盧元安（1976-），男，漢族，四川青川人，大學(xué)本科，任重慶消防總隊彭水大隊大隊長兼滅火工程師。