無人機在LNG接收站消防滅火救援中的應用研究

竇星

摘要：隨著現代科學技術飛速發展，無人機的開發和應用已經滲透到社會的各個領域，在交通管理、搶險救援、媒體錄制、消防滅火等領域已經起到了舉足輕重的作用，其中無人機在消防領域的應用前景廣闊，潛力巨大。本文從無人機的概念切入，探討了LNG接收站火災事故的特性和無人機在消防滅火救援中的應用優勢，著重分析了其在滅火與救援中的實際運用途徑，希望能對LNG接收站消防滅火救援的創新研究提供一定參考。

關鍵詞：無人機; LNG接收站; 消防滅火; 應用前景

1 ? 引言

隨著國內LNG行業的飛速發展，LNG接收站的數量與規模都在飛速增長，LNG作為我國能源結構的重要組成部分以及戰略物資，其設施安全可靠運行的重要性不言而喻。隨著科技的不斷發展，無人機等先進技術在消防滅火救援方面的應用研究也得到了廣泛開展，將其應用于LNG接收站的滅火救援中，也將成為未來的發展趨勢。無人機以其靈活機動、安全快速的優勢，將大大彌補現有消防滅火救援技術中的短板，提升救援效率，降低救援成本。

2 ? 無人機簡介

無人機，即無人駕駛飛機（Unmanned Aerial Vehicle），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，其飛行過程中將全部由電子設備無線遙控，無需飛行員在機內駕駛。無人機主要由飛機機體、飛控系統、動力系統、數據連接系統和發射回收系統等數個重要部分組成，具體可以分為無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機等類型。無人機具備很多顯著的特點：一是制造成本低，養、維修方式簡單，運行成本低廉;二是操作簡單，人員培訓成本和技術難度低;三是體型較小，不需要大面積的停放場地。另外，即使在火災危險區域及遭遇其他不良氣候時，無人機也可以執行緊急飛行任務，使救援人員的安全得到保障。因此，其在消防滅火救援中具有廣闊的應用前景，可以極大提升消防滅火救援工作的效率和成本，更好地保證人民群眾財產及生命安全[1]。

3 ? LNG接收站火災事故特點

由于LNG本身的物性特征，其發生泄漏及火災時，有質量燃燒速率大、火焰傳播速度快、火焰溫度高、熱輻射強、易形成大面積火災和池火、具有復燃及復爆性以及較難于撲滅等特點。

此外，LNG接收站工藝裝置和管線區域布置較為密集，火災形成的熱輻射容易對周邊裝置產生影響，且常規的固定式消防滅火設施在應對較為復雜的火災事故時，其保護區域和覆蓋范圍可能存在死角，而采用移動式滅火器進行人工滅火救援又有很大風險。

最后，LNG在常規儲存與輸送條件下溫度非常低（約-160℃），泄漏后在常溫下會迅速揮發，并使空氣中的水蒸氣凝結產生白色氣云，遮擋視線，對現場處置和救援產生不利影響。

4 ? 無人機應用于消防滅火救援中的優勢

4.1 ?機動靈活，便捷可靠

無人機最顯著的特點和優勢就是體積小，其在執行任務過程中非常機動靈活，能夠在有限空間內起飛制動，同時可以完成狹窄空間內的偵查救援。另外，無人機受外界環境干擾較小，在一些極端條件（如風速、煙霧、溫度、有害氣體環境）下，仍舊可以迅速起飛執行滅火救援任務。

其次，無人機操作便捷，反應能力迅速，可以及時根據指令更改行動，轉換救援地點與消防救援策略[2]。無人機操作較簡單，人員培訓成本和技術難度低，這也極大提升了無人機大規模推廣應用的可行性。

4.2 ?視野全面，數據傳輸便捷

目前，隨著信息化、智能化、數字化技術的發展，實際應用中已能夠通過寬帶網絡、數據鏈等技術，對無人機實現超視距控制，實現從高空等角度，對目標區域進行全局性監控和拍攝。另外，無人機受飛行及停放空間限制較小，對于不同視角、不同距離的目標，甚至是受限空間等人員無法進入的區域，都可進行有效勘察，保證火災現場的整體環境和關鍵位置情況清晰明了，使滅火救援部署更具有針對性，提高救援工作的效率。

無人機獲取目的影像的速度非常快，可以及時運用其靈活機動性實時反饋火災情況，為進一步的救援行動提供可靠的事實參考，充分發揮出它在消防滅火救援中的作用和價值[3]。消防人員可以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，及時上報、轉播災害事故現場實時情況，更有的放矢制定救援方案，有效提升消防搶險救援能力[4]。

5 ? 無人機在消防滅火救援中的具體應用

5.1 ?火情偵查

受到現場環境的限制，常規的滅火救援工作經常存在救援人員對災情現場不熟悉，救援行動盲目、沒有針對性，滅火救援效率低等問題。而利用無人機則可以實現對災情的靈活偵查，特別是針對特種災情和嚴重災情，無人機可成為空中的“偵察兵”。一是針對環境較復雜的區域如LNG罐頂、LNG碼頭、工藝裝置與管線密集區等滅火救援現場，無人機可無視地形及空間限制，對現場火情進行偵察，確定泄漏點、起火點位置及數量，并勘察周邊環境、風向、消防設施運行狀態等，為消防救援力量部署提供參考;二是針對一些熱輻射強度高、視野受限的危險區域，能夠快速抵達火場任何位置，進行近距離偵查，及時掌握火災核心區域燃燒狀態、溫度等情況，為消防滅火策略的制定提供有效的參考資料，也為現場人員的安全撤離提供有效保障。

5.2 ?指揮調度

火災現場存在較大不確定性，在一些復雜救援環境中，基本的通信有時也難以保證。無人機可以通過搭載通信中繼器，以最短的時間在現場建立起通信鏈路，進行實時的災害現場音頻、視頻傳輸，保證滅火救援部署工作的有效開展和及時調整。另外，也可以通過多臺無人機設備定位火場人員位置并共享位置信息，從而進行人員調度，協調整個現場的力量部署，最大限度保障人員安全。

5.3 ?輔助救援

無人機在消防滅火救援輔助中的作用體現在以下兩個方面。第一，搭載語音設備，實時傳遞語音指令。在不具備無線通信條件或通信裝置受損的環境中，可以利用無人機搭載的語音設備，及時傳遞避災指令，安撫被困者情緒，使其保持冷靜，等待救援或自救，提升救援效率，降低人員傷亡。第二，搭載滅火救援物資。對于不利于救援人員靠近和開展救援的場景，如帶電設施起火，受限空間火災，LNG大面積泄漏起火，以及不能直接用常規滅火劑或現場滅火裝置失效的情況下，可以讓無人機搭載滅火劑及噴灑裝置，在火場中進行定點噴灑，或從高空進行覆蓋性釋放，從而有效控制火勢。無人機還可用于掛載及向火場內投放簡單的救援裝備，如空氣呼吸器、安全繩、折疊擔架、急救藥品等，用以協助被困人員自救，提升救援成功率。

6 ? 結語

隨著現代科技的發展，無人機以其操作簡單、環境約束小、成本較低、靈活機動等優勢，能有利地幫助消防人員開展火情偵查，進行應急指揮、人員調度，并協助救援物資的運送以及受困人員的安撫疏散，其在LNG接收站消防滅火救援中的應用前景不容忽視。未來，隨著無人機操縱人員培訓、考核、認證制度的不斷完善，無人機自動化、智能化程度的不斷提升，無人機救援領域應用研究的不斷深入，其在我國重要設施消防滅火救援事業中也將扮演更重要的角色。

作者簡介：

竇 ?星，（1987-），男，蒙古族，籍貫：內蒙古，學歷：碩士，職稱：工程師，研究方向：安全與環境工程。

參考文獻：

[1] ? 康 ?凱.無人機在消防滅火救援工作中的應用研究[J].武警學院學報，2013，（10）：27-29.

[2] ? 張 ?華.無人機在消防滅火救援中的應用研究[J].軍民兩用技術與產品2017，（18）：10-12.

[3] ? 潘 ?羅.無人機在消防滅火救援中的運用探討[J].消防界：電子版，2016，（09）：27-27.

[4] ? 趙廣健.無人機在消防滅火救援工作中的應用[J].南方農機，2019，（04）：177-177.