淺析無人機在消防滅火救援領域的應用

張延偉 中建八局裝飾工程有限公司大連分公司

前言

隨著建筑科技難題的不斷突破，城市建筑開始向高空發展，越來越多的超高層建筑的出現使高層火災的滅火救援難題日益凸顯。本文圍繞無人機在消防救援領域應用這一主題，研究了高層火災快速撲救的解決方案。有效幫助現場指揮人員準確判斷災情，為科學決策提供依據。

1 無人機的發展與應用

無人機是一種由無線遙控設備或由程序控制操縱的無人駕駛飛行器。飛行過程全部由電子設備無線遙控。不需要飛行員在機內駕駛。因其輕便、靈活、快速、準確、起降要求低、可垂直起降等特點，逐漸在民用領域開始嶄露頭角。

2 無人機在消防中的優勢

2.1 操作簡單

無人機操作并不復雜。只要掌握好飛行、遠程控制及兼容模塊的操作，便能發揮效能。

2.2 安全可靠

在火災救援中無人機通過現場的跟拍、追蹤，為事故處置的指揮決策提供依據，能有效規避傳統滅火救援行動中的短板，可確保消防官兵的人身安全，最大限度減少災情的損失及人員傷亡。

2.3 機動靈活

無人機飛行時轉彎半徑小，機動靈活，通過操作人員控件飛行速度及飛行方向。能夠快速達到指定地點，通過搭載設備給地面人員傳輸現場數據。

2.4 視野全面

無人機通過寬帶、數據鏈技術可以實現超視距控制，從而具有很全面的視野，實現在高空對目標進行全局性拍攝，通過遠程控制無人機和攝像頭，根據實際需求實時采集圖像，為災害事故現場實時空中監控提供有力保證，能有效提升消防部隊搶險救援的偵查能力。

3 消防無人機技術需求和功能拓展

3.1 抗風、抗高溫設計

火災現場的環境復雜，需考慮風速、煙霧、溫度以及防水等各種因素，這對無人機提出了在惡劣環境下工作的能力要求。在高層建筑附近飛行時，瞬時風力可能接近6-8級，因此，在設計上其抗風能力要達到6級以上。火災現場火焰大、溫度高、水霧煙霧大，要求無人機具有耐高溫能力及抗水抗煙霧能力。

3.2 續航動力技術

消防無人機滅火救援任務繁重，時間長，同時在無人機上配備設備和救援物資使機載急劇增加，另外，超高層火災事故現場多數飛行高度在200米以上，這就需要消防無人機必須采用新型動力手段來提高續航能力。

3.3 穩定的傳輸性

無人機的圖像傳輸應當力求清晰、連續，因而對圖像的無線收發均有較高的要求；通常無線傳輸易出現干擾，因而要求無人機必須有一定的抗干擾能力，從而達到在使用過程中圖像能夠不間斷。

3.4 智能架設性

現在城市建設40層以上的樓房比比皆是，已經突破了消防云梯的作業高度極限。在出現高層建筑火警的時候，消防無人機能夠攜帶繩索上升到制高點，并在建筑物上架設一個高空吊載支點的話，將會給高層建筑的被困人員提供一個寶貴的逃生機會。

3.5 多機協同技術

多機協同的中繼通信及信息資源共享技術：需要通過有效的通信方式進行信息交換與共享。包括地面控制中心與多機的通信和數據交換、多機之間直接進行數據共享和信息交換。

4 高層火災快速撲救解決方案

4.1 空中偵察

在消防無人機上可以安裝彩色數字攝像儀、紅外熱成像儀、GPS 定位儀、測風儀、測溫儀和有毒氣體探測儀等。彩色數字攝像儀能將現場的火災信息傳輸到地面接收器；紅外熱成像儀可以有提高極端惡劣狀況下的監控，有效控制復燃隱患；GPS 定位儀、測風儀和測溫儀和有毒氣體探測儀可將火場大量的實時數據通過無線數據傳輸到地面，從而進行分析與決策。

4.2 機載輔助滅火

任何火災早期都是小火，如果在火災開始的時候控制好火情，可以避免很多高層火災。高層失火初期消防無人機可以加載滅火器，在幾秒的時間里爬升到幾百米的高度，由地面控制其在空中定點噴灑滅火劑進行滅火。這樣可以對高層火災初期的火情起到有效的控制和撲滅。

4.3 機載輔助救援

當有人員被困房間或樓頂時，消防無人機可加掛簡易的防毒面具和救援纜繩為被困人員提供簡易救援器材，輔助被困人員疏散。還可再無人機上配備大功率揚聲器，對被困人員發出逃生疏散和自救他救語音提示等，遠程協助被困人員逃生。

4.4 機載強光照明

消防無人機具有空中懸停功能，在無人機機頭設置強光照明設備，與攝像系統同向設置。一方面可以在光線受限的情況下，增加拍攝效果；另一方面，可為夜間作業的消防隊員提供照明，快速確定救援目標。

4.5 監控追蹤

火災現場往往瞬息萬變，滅火救援過程中，利用無人機進行實時監控追蹤，能夠精準的提供災情變化情況。便于地面人員及時掌握災情的動態，從而做出快速、準確的決策。

結論

隨著無人機技術的進一步發展及其在消防部隊運用的日趨成熟，其必將在抗擊各類災害過程中發揮越來越重要的作用。期待消防無人機能夠在未來拯救更多的受困人員，能夠在火災預警和火災救援現場發揮更大的作用，為無人機的技術發展和無人機應用領域的拓展添上濃墨重彩的一筆。

參考文獻：

[1]任江，劉瑩穎.無人機在工程建設領域的應用與發展[C].中國無人機大會論文集，2014