無(wú)人機(jī)在消防滅火救援中的應(yīng)用研究

王 慧 強(qiáng)

(山西省公安消防總隊(duì)司令部專職隊(duì)指導(dǎo)處，山西 太原 030001)

隨著當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，火災(zāi)發(fā)生率正在不斷上升，消防部隊(duì)的職能也在不斷拓展，那么消防部隊(duì)在滅火救援過(guò)程中如何有效應(yīng)對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，尤其是一些較為復(fù)雜多變的大型火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。如何快速精準(zhǔn)的獲取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的最新消息，并進(jìn)行快速高效的戰(zhàn)略部署，這也成為目前消防滅火救援工作中的主要問(wèn)題，那么在世界消防救援過(guò)程中有效引進(jìn)無(wú)人機(jī)技術(shù)，可以通過(guò)其航拍、通信、監(jiān)測(cè)等各種功能，有效輔助消防滅火救援工作的開(kāi)展。

1 無(wú)人機(jī)技術(shù)的簡(jiǎn)介

1.1 無(wú)人機(jī)特點(diǎn)

無(wú)人機(jī)本身有著較多的優(yōu)點(diǎn)，首先其監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度相對(duì)較高，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)屬于低空飛行機(jī)器，在實(shí)際航空攝影過(guò)程中屬于近景測(cè)量，通常工程測(cè)量的精度可以直接精確到厘米[1]。其次無(wú)人機(jī)技術(shù)的成本相對(duì)較低，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)在實(shí)際工作過(guò)程中，會(huì)很少受到外界環(huán)境的影響和干擾，并且可以直接在無(wú)人機(jī)上安裝成本不高的攝影器材，那么這樣就可以在控制其成本的同時(shí)，還能夠有效提升其本身的性價(jià)比。另外無(wú)人機(jī)還有一個(gè)最大的特點(diǎn)就是安全性較高且較為靈活，無(wú)人機(jī)對(duì)于升降機(jī)場(chǎng)的要求相對(duì)較低，并且機(jī)器還可以應(yīng)對(duì)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行隨時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)操作流程也較為簡(jiǎn)單，且危險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)較小。其在進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域之后，不會(huì)受到自然環(huán)境和地勢(shì)情況的影響，能夠直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多角度、多層次的拍攝，并且還能夠保證畫(huà)面質(zhì)量，尤其對(duì)于一些建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的區(qū)域非常適用。

1.2 無(wú)人機(jī)的分類(lèi)

對(duì)于無(wú)人機(jī)的分類(lèi)可以直接根據(jù)其動(dòng)力、外形結(jié)構(gòu)以及用途來(lái)進(jìn)行劃分，那么因?yàn)闊o(wú)人機(jī)是要投入消防滅火救援工作中的，所以就要按照動(dòng)力和外形的分類(lèi)來(lái)介紹無(wú)人機(jī)的不同種類(lèi)。首先對(duì)于無(wú)人機(jī)的動(dòng)力源可以分為油動(dòng)和電動(dòng)這兩種，油動(dòng)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是依靠汽油或者柴油作為驅(qū)動(dòng)力，電動(dòng)就是直接利用鋰電池來(lái)作為自身的驅(qū)動(dòng)力[2]。那么在實(shí)際工作中相對(duì)于電動(dòng)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，油動(dòng)無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力會(huì)相對(duì)較強(qiáng)，但同時(shí)如果無(wú)人機(jī)一旦發(fā)生意外出現(xiàn)墜機(jī)的情況，可能會(huì)引發(fā)另外的火災(zāi)問(wèn)題，而電動(dòng)無(wú)人機(jī)就沒(méi)有這種問(wèn)題，所以說(shuō)這兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。另外，在根據(jù)無(wú)人機(jī)的外形分類(lèi)過(guò)程中可以分為多軸無(wú)人機(jī)、固定無(wú)人機(jī)以及無(wú)人直升機(jī)，那么，相較而言無(wú)人直升機(jī)在實(shí)際中的應(yīng)用會(huì)相對(duì)較少，因?yàn)槠潴w積相對(duì)較大，操作也較為復(fù)雜，在其操作中需要具備專業(yè)知識(shí)和技能操作人員才能夠進(jìn)行有效操作，所以在消防滅火救援過(guò)程中可以選用多軸無(wú)人機(jī)和固定無(wú)人機(jī)。

1.3 無(wú)人機(jī)的工作原理

一個(gè)無(wú)人機(jī)整體是由多個(gè)部分組成的，主要包含飛機(jī)機(jī)體、飛控系統(tǒng)和電源系統(tǒng)等部分，這些系統(tǒng)之間的有效配合就形成了一個(gè)整體的無(wú)人機(jī)。可以說(shuō)，無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)就是整個(gè)無(wú)人機(jī)的核心所在，其在當(dāng)中扮演著十分重要的角色，一個(gè)無(wú)人機(jī)能否進(jìn)行平穩(wěn)有效的運(yùn)行，是否可以快速精準(zhǔn)地傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)信息等內(nèi)容，都與飛控系統(tǒng)性能的優(yōu)良有著直接的關(guān)系[3]。那么無(wú)人機(jī)的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，就是保證對(duì)收到的指令進(jìn)行準(zhǔn)確傳輸?shù)幕A(chǔ)保證，并保證無(wú)人機(jī)發(fā)送信息的及時(shí)性，確保其能夠成功的有效的完成指定任務(wù)。而發(fā)射回收系統(tǒng)就是保證無(wú)人機(jī)能夠順利回落到安全地點(diǎn)，讓其達(dá)到消防滅火救援要求的飛行高度和速度要求的保障，該系統(tǒng)能夠更好地保證無(wú)人機(jī)在整個(gè)工作過(guò)程的安全性。

2 無(wú)人機(jī)在消防滅火救援過(guò)程中的應(yīng)用

1)無(wú)人機(jī)在災(zāi)情偵查中的應(yīng)用。在實(shí)際的消防滅火救援過(guò)程中，精準(zhǔn)、及時(shí)掌握整個(gè)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是一個(gè)十分重要的內(nèi)容，那么在實(shí)際火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)和搶險(xiǎn)救援災(zāi)情勘察過(guò)程中利用無(wú)人機(jī)。可以借助其靈活方便、便于攜帶、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，能夠直接跟隨第一出動(dòng)力量快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)無(wú)人機(jī)的起飛和降落占用空間都相對(duì)較小[4]。那么就可以由操作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，讓無(wú)人機(jī)直接深入到各種人員沒(méi)有辦法進(jìn)入的火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行偵查，從而通過(guò)各種數(shù)據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)視頻，為決策人員提供有效的調(diào)控依據(jù)。尤其在一些化工火災(zāi)和特殊性的火災(zāi)救援現(xiàn)場(chǎng)，也能夠直接利用無(wú)人機(jī)攜帶風(fēng)速儀、測(cè)位移等，到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行初期勘測(cè)、檢查，為消防滅火救援人員提供一手資料。

2)無(wú)人機(jī)在信息收集中的應(yīng)用。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)設(shè)備有著多種優(yōu)勢(shì)特征，在消防滅火救援過(guò)程中，運(yùn)用無(wú)人機(jī)設(shè)備可以結(jié)合救援現(xiàn)場(chǎng)不同的需要，來(lái)靈活添加各種救援設(shè)備，保障無(wú)人機(jī)在拍攝現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)音頻數(shù)據(jù)，能夠通過(guò)有線、無(wú)線等手機(jī)傳播系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳達(dá)，從而保證為消防滅火救援指揮工作提供良好的決策依據(jù)，也為各類(lèi)火災(zāi)救援工作提供一手的決策資料，保證為消防部隊(duì)統(tǒng)籌計(jì)劃、快速撤離提供關(guān)鍵性信息[5]。并且還能夠有利于災(zāi)后恢復(fù)重建工作的推進(jìn)，真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)抗災(zāi)救災(zāi)，不斷提升我國(guó)抗災(zāi)救災(zāi)工作的科學(xué)水平，同時(shí)還能夠利用航拍采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，建立一個(gè)抗災(zāi)預(yù)警數(shù)據(jù)庫(kù)，從而更好的提升抗災(zāi)預(yù)警機(jī)制的有效性、準(zhǔn)確性。

3)無(wú)人機(jī)在指揮調(diào)度中的應(yīng)用。本身消防滅火救援工作就是一項(xiàng)較為重大的公共事件，其有著涉及范圍較廣、影響較大的特性，因此在消防滅火救援過(guò)程中有效應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，可以利用其靈活機(jī)動(dòng)、攜帶方便和操作簡(jiǎn)單等多種優(yōu)勢(shì)，輔助消防滅火救援指揮調(diào)度工作。通常在火災(zāi)救援過(guò)程中，各種實(shí)時(shí)、有效的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)音頻傳輸，對(duì)于消防救援指揮調(diào)度工作有著十分重大的意義，而無(wú)人機(jī)技術(shù)可以在救員人員無(wú)法深入的情況下進(jìn)行有效的勘查[6]。同時(shí)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)還能夠讓決策人員查看指定點(diǎn)的實(shí)時(shí)視頻傳輸，并將現(xiàn)場(chǎng)圖像通過(guò)衛(wèi)星鏈路等設(shè)備，直接傳輸?shù)娇偛亢拖乐笓]中心，以供各級(jí)決策人員進(jìn)行決策，在最大程度上保證消防滅火救援指揮調(diào)度工作的及時(shí)性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性。

4)無(wú)人機(jī)在輔助救援中的作用。無(wú)人機(jī)本身還有著消防滅火救援功能，在實(shí)際消防滅火救援過(guò)程中，對(duì)于一些變壓器、高壓線路等不方便消防隊(duì)員攀爬靠近的起火點(diǎn)，還有一些不能直接用液體滅火劑等情況下，可以直接讓無(wú)人機(jī)運(yùn)載滅火劑，讓其在空中進(jìn)行定點(diǎn)噴灑或者釋放滅火劑，從而實(shí)現(xiàn)滅火的功能。還可以直接在無(wú)人機(jī)上吊掛簡(jiǎn)單的火災(zāi)救護(hù)裝置，比如防毒面具、救援纜繩等，通過(guò)這樣的方式，輔助被困人員的疏散、救援工作[7]。不僅如此，還可以直接機(jī)載語(yǔ)音交互設(shè)備，能夠更加方便地面操作人員有效了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，還有被困人員的實(shí)際情況與需求，并對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)被困人員的疏散和自救提供有效的指導(dǎo)，更好地幫助火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)被困人員逃生。在無(wú)人機(jī)前端還可以直接設(shè)置照明裝置，保證在光線受限的情況下，能夠提升空中拍攝效果，并且還能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)作戰(zhàn)人員救援工作提供照明需求，幫助其快速定位，更好地提升消防滅火救援效率和質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

由于無(wú)人機(jī)本身作為一項(xiàng)高科技產(chǎn)物，有著十分巨大的潛能，不僅操作方便、輕便、靈活，其受到制約的條件也相對(duì)較小，因此在消防滅火救援過(guò)程中有效結(jié)合無(wú)人機(jī)技術(shù)，不僅可以有效幫助消防滅火救援工作，還能夠用于災(zāi)后重建工作，真正有效推動(dòng)我國(guó)消防救援工作的不斷發(fā)展。