無人機在消防滅火救援中的應用

李金濤

摘要：隨著社會經濟科技快速發展，各個行業依托現有的技術逐漸向現代化轉變，無人機技術使得滅火救援工作更加智能化，本文首先介紹無人機基本情況，分析無人機在火災救援現場的具體應用，并且對無人機機群協同機制進行研究，希望給未來應用實踐提供參考。

關鍵詞：無人機;消防滅火;救援;應用

1 無人機的基本情況和技術優勢

1.1無人機的基本情況

無人機是一種現代化的飛行裝置，無人機系統需要搭載相應感應設備，系統內部設有核心控制系統，并且需要定位裝置來自動控制方向，無人機運行過程中需要專業工作人員進行遠程操控，在無人機飛行之前需要設定相應程序，這是人們所需的拍攝任務進行操作，保證達到航空攝錄目的，基于現代通信技術，利用現代科技手段把拍攝的畫面及時傳送到遠程控制裝備計算機內，及時進行數據信息傳輸，通過航空錄拍為后續工作提供便利。現代化發展過程中，無人機使用逐漸增多，人們在具體應用中不斷完善其功能，進而在目前無人機應用范圍逐漸拓寬，廣泛應用于工程建設、石油開采等領域，利用無人機進行地域開展工作，也可以對發生危險災害事故時利用無人機開展救援，但是在這些應用過程中，技術人員還要面臨一些主要問題亟待解決，比如，無人機運行過程中電能或者是燃油作為其主要動力，這樣會讓無人機運行時間受到一定限制，與此同時無人機的造價成本相對比較高，所以企業采購無人機會增加其采購成本。

1.2無人機技術優勢

目前各領域使用無人機都取得比較好的效果，在具體應用過程中無人機具有傳統設備所不具備的優勢和特征，利用無人機進行消防滅火救援發揮重要作用，有效保護火災圍困人群的生命安全。

（1）無人機技術在火災現場進行救援，具體應用過程中可以及時勘查火災現場實況具有實際意義。出現火災之后，利用傳統人工方式通常無法對現場進行全面勘測，而且傳統方法在應用過程中危險性比較高，無人機的出現應用解決此項實際問題，克服了傳統方法中的弊端。首先，無人機日常維護操作都比較簡單，使用時不需要專門的起落機場，在出現危險的現場可以及時進行勘察并且實現運輸，無人機運行過程中不需要配備駕駛人員，只需要操作人員進行遠程操控，而且操作命令下達非常快速，短時間內沒有任何危險可以完成操作，相對來說無人機機身成本比較低，即便是在救援過程中出現損壞，損失也不會太大，而且應用在復雜地形現場無人機可以隨時起飛降落不受限制。

（2）在消防滅火救援中無人機技術具有獨特優勢，可以對現場進行實際考察，無人機擔當現場偵查重任，可以實現在現場大范圍內搜索偵查。面對現場的惡劣環境，可以讓無人機代替消防隊員，使用無人機會降低對人的威脅，而且傳統方法上利用人工進行實地偵查的范圍也比較小，風險系數比較高，由此可知利用無人機可以避免以上問題，同時有效提升效率。

（3）無人機機動性能非常好可以實時進行監控更多，根據人們需要，對火災救援現場利用無人機對重要位置進行動態跟蹤，也可以實現對火災重點區域的實時監控，時效性非常好并且能夠充分發揮作用，加強對火災現場的監控和追蹤，為救援工作提供參考，有效提升消防隊員的滅火救援效率。除此之外，無人機也可以充分發揮作用進行輔助救援，利用無人機進行現場信息傳遞，加強災情偵查監控進而全面了解現場實際情況。而且可以利用無人機及時進行救援設備的投放，幫助消防隊員在現場開展救援工作。消防滅火救援中無人機進行輔助監督，消防滅火救援工作比較緊張也比較復雜，盡可能以最短的時間分析火災現場情況，對火災現場多個位置點進行管理和監督充分發揮無人機的作用，及時反饋信息到終端指揮電腦，以此為依據指揮人員開展救援制定策略。

2 無人機在火災救援現場的應用

2.1火災詳情信息偵查

火災發生比較突然，面臨突發性危險 需要以最短的時間了解現場實際情況，立足實際制定合適的救援方案，及時控制災情，把損傷降到最小。火災現場周圍區域都是相對比較危險的，而且利用人工偵察消防隊員無法深入到火災結構內部，此時可以利用無人機設備對火災現場情況進行錄拍，對現場內部及周圍環境進行全面偵察了解實際情況。而且無人機自身機身比較小巧，人工遠程操控飛行非常靈活，專業技術人員只需發揮自身的操作技能即可讓無人機深入到火災內部，基于自身目的設定程序讓無人機對現場實際情況進行收集，然后把信息傳輸到遠程控制中心。救援開展之前對無人機返回信息進行全面分析，全面了解真實情況。特別是在一些化工因素、煤氣爆炸等因素影響引發的火災中，火災現場危險系數非常高，利用無人機可以詳細了解情況，為救援工作提供全面準確信息又可以避免消防員偵察威脅其生命。

2.2參與救援指揮工作

消防滅火救援可以利用無人機進行現場救援指揮，根據無人機提供的現場情況，科學準確制定救援方案，操作人員進行遠程操控依據最佳救援路線，讓無人機進入到火災內部。火災現場情況是不斷變化的，可以利用無人機技術對現場進行實時監控，工作人員根據無人機傳輸信息及時采取相應的策略。當前無人機應用過程中，技術操作人員必須對無人機續航各方面進行全面分析，這樣才能夠在出現火災時保證能科學操控無人機，利用無人機進行全程的救援指揮，根據實際情況操控無人機讓其在有限的運行時間內發揮最大作用，盡可能的保證無人機在現場使用完畢之后安全返回。除此之外，相關人員根據無人機返回信息結合本次救援實踐進行總結，對無人機技術應用進行深入研究，同時提升救援方案的科學合理性，為后續救援工作開展提供參考，保證消防滅火救援的效率和質量，提升救援工作整體水平，為城市安全保駕護航。但是無人機在使用過程中還有注意一點，無人機空中攝錄是有一定范圍的，若是火災現場比較遠會影響無人機遠端傳輸，基于此種問題需要及時設定信號接收裝置，保證終端能夠準確接收信息，讓無人機優勢充分發揮。

2.3輔助救援

火災現場開展救援工作有時需要給現場人員提供一些物資，比如火災現場環境復雜現場煙塵比較多，無法及時撤離現場人員需要及時給予防護面罩，除此之外火災現場受傷的人員也需要及時補給急救包，按照傳統的消防救援模式，消防人員無法進入現場了解人員實際情況，所以不能及時根據被困人員實際情況提供補給和救助，錯失了最佳救援機會。無人機自身體積比較小方便在現場進行物資運輸，但是在物資運輸過程中也需要考慮到無人機的承重能力，結合現代技術實現無人機功能的完善優化，滿足現場物資傳遞需求。目前無人機應用中會受到現場環境因素影響，不能保證飛行航線的準確性，此時消防火災救援工作不能有序開展，所以相關技術人員基于此項問題進行深入研究。在救援中火災現場環境復雜，人們面臨災情心情慌亂，很容易導致現場環境嘈雜，此時會導致信息傳遞不清晰，但是利用無人機發揮其擴音功能，讓被困人群清晰聽到救助人員的指令，從而利用無人機引導人們安全走出災情現場。

3 無人機機群在消防滅火救援工作中的自主協同決策機制

消防滅火救援應用無人機機群，具體工作流程為：接受了無人機出動命令之后，需要對消防站內的轄區面積進行確定，在火災現場周圍開啟報警，消防站接到報警后及時出動車輛，并且攜帶設定好飛行路徑和放飛設定的無人機機群。到達火災現場之后，及時出動無人機對火災現場進行偵查，并且及時把信息進行傳送。終端后方接收到無人機傳送信息之后，分析火災現場實際情況，后續利用無人機進行投彈滅火，在救援過程中無人機之間相互通信，現場明火撲滅之后，偵查無人機需要對周圍情況進行監視評估。

3.1無人機協同決策機制。

消防滅火救援利用無人機機群執行設定任務，內部具有協同決策機制，根據任務需要自行進行組織網絡算法，無人機機器人感知周圍狀態及時避免多級協同碰撞問題，在面臨碰撞危險時可以相互排斥，并且在恢復正常之后按照預定路線運行。

3.2無人機協同搜索機制

無人機機群可以提前利用程序確定具體位置，經有效搜索之后進行明確，根據火災發生情況及時對火源位置信息進行勘測，終端可以了解到精確位置，除此之外也可以了解一些周邊情況。在火災發生大區范圍內進行全面覆蓋，通過人們遠程操作利用協同搜索，保證措施嚴格實施需要在無人機上進行火源搜索設定，同時把每一架無人機的搜索路徑進行明確，保證每架無人機進入現場按照固定路線，從而確定搜索位置完成具體搜索任務。

3.3無人機協同定位機制

無人機繼續運行過程中利用信號定位方法，對火源位置進行定位，對于一些具體位置不明確的節點可以利用相對方面和角度進行確定，必須保證無人機按照出行之前硬件設備設置的方向前進，在此方面控制過程中可以利用發射節點信號。應用無人機進行測距的定位算法上，過程中最常用的就是無線傳感網絡節點自定位算法，此種方式應用效率比較高，應用這種方法可以實現精確定位，并且此種算法應用過程中通訊費用相對較低，在實際測算過程中可以利用協同滅火機制，按照無人機自身的構圖層對其飛行高度進行設置，要滅火機制與自身高度層相互連接，直接飛向火災現場的火源上空，及時對火源發生位置進行定位，并且根據現場火災發生情況及時判斷原因，收集詳細信息及時傳遞到設備終端。控制中心收到無人機返還的消息，及時開展救援。消防滅火救援現場，派出的無人機數量需要根據火源進行決策，無人機返航的過程中需要按照從低到高的順序依次返回。

4 結語

由以上論述可知，目前無人機設備應用比較廣泛，在具體應用過程中充分展現其優勢，利用無人機機群進行消防滅火救援，降低消防人員到現場偵查的危險，也可以提升現場救援效率和質量。

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