淺談無人機在消防應急救援工作中的運用

謝紅剛

摘要：面對日趨嚴峻和復雜的滅火救援任務，消防應急救援對無人機在內的無人設備需求不斷增強。本文對無人機分類、消防無人機特點與優勢以及無人機在消防領域的應用等有基礎認識，希望對無人機在消防應急救援中開展各項工作有所幫助。

關鍵詞：任務;消防應急救援;無人機

無人駕駛航空器（UA-UnmannedAircraft），是一架由遙控站管理（包括遠程操控或自主飛行）的航空器，也稱遙控駕駛航空器（RPA-RemotelyPilotedAir-craft），簡稱“無人機”。

在內燃機出現后，機器增強了人的體能，我們從地面飛到空中。在計算機出現后，信息技術又增強了人的智能，使得飛機從有人向無人轉化。無人機的出現，就是技術的不斷發展，又讓我們從空中回到地面，而機器卻留在了空中，去完成過去由有人機完成的任務。因此，“無人機”并非真的“無人”，而是人在回路中，由人監視、管理甚至直接遠程操控飛機。無人機的駕駛員在地面擔負安全飛行的任務，隨著動力、電源、電子以及控制技術的發展，使得陀螺、無刷電機的微型化，民用無人機目前也進一步運用到消防領域中。

一、無人機的組成與工作原理

無人機一般由飛機平臺系統、地面控制系統以及有效載荷系統三大部分組成。有效載荷系統和飛機平臺系統組成了整個飛行器，根據負載能力和實現任務的不同，一個平臺可以搭載多套有效載荷系統，實現復雜功能。目前無人機系統可分為：地面指揮控制系統、無人機飛行平臺、微波無線實時圖像傳輸系統、GPS導航及自動駕駛系統、大容量鋰聚合物供電單元、空中視頻監控平臺、4G圖傳中繼鏈路等。

二、無人機分類

三、無人機特點與優勢

（一）成本少，危險系數低

小型無人機運行成本低，依托飛行控件就可以對其進行操控，維護和保養也比較簡便。并且無人機可以飛行到危險地域，也可以在不良氣候條件下執行緊急飛行任務，避免各類事故的發生。

（二）操控簡單、易于展開作業

多旋翼無人機已經實現遙控飛行和按預編航線全自動飛行等功能，可以通過數據鏈技術、寬帶來實現超視距控制，具有很全面的視野，根據現場需求可從不同角度、不同距離在不同光線條件下進行作業。

（三）信息傳輸快，拓展功能多

當突發性災害發生時，多旋翼無人機能夠快速抵達災害現場，通過無線傳輸方式，將現場音視頻及時傳送到指揮中心，供指揮員進行分析和決策，使得指揮部獲取災害現場情報的能力大大增強。同時可以在無人機上外加擴音設備，直接對現場進行喊話，向現場群眾及時傳遞相關信息，也可以搭載照明設備以及生命探測儀幫助搜尋現場生命跡象，使得消防隊伍救援更加多元化。

四、無人機災情偵察的種類

1.城市建筑火災的偵察。隨著經濟的快速發展，當前高層建筑、地下建筑、城市綜合體和廠房等急劇增加，發生火災的危險性和火災的撲救難度也日益加大。如果一旦發生火災，圖傳設備畫面往往只能收集某一側面的情況，現場指揮員通過這些僅有的信息難以對火災整體態勢實現全方位的掌握，給指揮員的科學決策部署和準確研判帶來很大的影響。從這個情況上看，利用無人機搭載圖傳設備可以進行火災事故現場的全方位火情偵察。

2.石油化工火災偵察。石油化工企業發生火災，火情都比較復雜，常伴隨著爆炸，出現立體、大面積、多火點、復燃等多種形式燃燒，從而造成人員傷亡和重大的財產損失。處置石油化工火災事故一般情況下較為危險，但對于此類災害事故，可靠準確的火情偵察尤為重要?；饒鰞炔抗芫€縱橫，塔釜林立，火場內部都要應對建筑坍塌、爆炸等情況，危險性極大。目前可以利用無人機搭載圖像傳輸系統和紅外熱成像儀對事故現場進行高空偵察，可以再獲取情報信息的同時將風險降到最低。

3.重大自然災害現場偵察。地震和山體滑坡等重大自然災害具有受災面積廣、范圍大，突發性以及破壞性強等特點，同時災害會造成現場公網通信癱瘓，交通道路受損，事故現場情況無法第一時間傳出，救援人員也難以快速到達受災地點，同時災區人員也難以取得與外界的聯系。因此，如何及時、有效獲取災情態勢成為救援行動的關鍵。

目前較為常見的是利用無人機地震災情檢測系統來獲取災區的情報。

五、無人機在應急救援中的應用

（一）輔助指揮，做好重大火災和應急救援現場的輔助決策。

近年來，隨著消防職能多樣化的拓展，消防隊伍面臨著各種應急救援的壓力，火場形勢和救援現場存在很多的不確定性。無人機已經在應急救援方面發揮了越來越大的作用，無人機一般配備高清攝像頭，當需要長距離傳輸圖像數據時，可采用4G無線圖像傳輸模塊實現圖像信息由地面站向指揮車回傳實時顯示圖像，再迅速將救援現場的視頻信息傳送到指揮部，有利于指揮部分析現場災害事故發展態勢，可供指揮員進行戰術決策和作戰部署。同時無人機在空中還可以多角度大范圍的進行現場觀察，為第一時間營救被困人員提供最佳路線和最有利時機。

（二）立體監控，做好重大安?，F場的形勢管控。當前，大型活動、集會等場合越來越多，安保壓力越來越大，安保工作往往由于人力資源不足而受到局限。然而利用無人機進行空中視頻巡查，在將目標畫面實時傳送至安保指揮部，則能有力地支撐地面指揮與調度，提高指揮的合理性。

（三）緊急救生，做好洪澇災害等重大災害的應急救援。針對洪澇、湖面求救等警情，無人機可以第一時間到達現場，并進入現場救援人員無法進入的危險區域，將現場影像資料及時傳回地面指揮中心，從而便于地面人員迅速掌握現場災情態勢、定位需要救助人員位置，使得救援行動更加安全而高效。同時針對需營救人員，也可以嘗試利用無人機進行相關救生設備的投遞。

六、無人機在危險化學品事故災害處置的應用

（一）生命探測儀及輕型物資投送。無人機上安裝生命探測儀后，第一時間尋找被困待救援人員，地面指揮中心可操控無人機對有撤離能力的被困者進行道路指引，對于無法移動的被困者，可迅速利用無人機將呼吸罩、救生繩、急救藥品等輕型物資投送到指定區域，幫助被困人員進行自救、快速逃離現場，或是指引救援人員迅速前往施救。在危險化學品事故災害處置中真正意義上實現救人第一，科學施救。

（二）航拍高清攝像頭。無論白天黑夜，無人機可將現場360度全景圖通過無線傳輸實時發送至地面指揮中心，讓指揮員不僅了解危險化學品火災現場輪廓、地形、面積、蔓延方向，還為救援人員提供最佳進攻及撤退路徑選擇提供有力幫助，更為現場指揮員決策提供了有力的依據。

（三）可燃氣體檢測儀、有毒氣體探測儀、復合式毒氣檢測儀。裝備這些檢測儀器的無人機需在遠距離起飛先行到達災害現場，偵查危險化學品的種類，災害現場環境是否易燃易爆或有毒，為現場指揮員決策提供作戰方案和依據。

（四）救援人員定位搜尋。現場通過多架無人機形成多點聯網覆蓋，將區域內所有正在參與實施救援的消防人員進行實時定位，當遇到突發狀況時，地面指揮人員可通過無人機聯網定位第一時間確定位置并找尋。

（五）遠距離信號覆蓋。若遇地形復雜、現場區域跨度大、無線信號差等情況，運用裝備有信號臺的無人機進行遠距離信號覆蓋，確保無線電臺等實時通信。

（六）語音模塊。無人機集成語音模塊后，可對受災現場進行空中傳達指令，在高效現場指揮的同時也確保了遭遇突發情況時撤離通知能夠在第一時間有效傳達。

（七）災后偵查。危險化學品事故災害處置后，為防止復燃等情況的發生，運用無人機進行空中巡邏，當發現情況時可第一時間將可能的復燃扼殺于萌芽狀態。

七、無人機應用于應急救援中的注意事項

（一）特殊環境下飛行注意事項。應盡量在遠離人群的起降場地操作飛行，起飛前疏散無關人員，飛行時劃定安全警戒區域，設立安全員，并與高溫、濃煙、強腐蝕、強對流區域保持安全距離，防止無人機意外墜落造成人員傷亡和其他安全事故。

（二）集成性和兼容性載重注意事項。無人機在消防應急救援中要實現很多擴展功能，必須擁有良好的集成性和兼容性。因此，在滿載重量方面，考慮日常訓練及使用配備的機動要求，無人偵查機需能便攜或車載到達現場附近，單兵進入現場機動靈活部置，緊急情況下拓展攜帶器材，因此要求整套系統攜帶重量不宜過重。此外，在實現視頻傳輸外，如果要實現其他輔助功能的集成和傳輸（如測溫、測距、語音、生命探測、有毒氣體探測等），這必然要求無人機擁有良好的集成和兼容性。

（三）無人機駕駛員的培訓管理注意事項。配備無人機的單位，必須對操作人員進行業務培訓，考取民用無人機駕駛員合格證，開展日常訓練和飛手培養，形成一套日常管理使用、維護保養，訓練考核機制，全面突顯消防無人機服務實戰效能，確保無人機裝備隨時處于完整好用狀態。

八、結語

無人機作為一種新型的飛行技術，它的操作靈活性比較好、攜帶方便、適用范圍比較廣、能夠在比較惡劣的環境下工作等特點，能夠很好的適應災后各類環境，在今后的滅火救援工作中將發揮重要的作用。

參考文獻：

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