無人機在消防通信中的應用探討

費冰

通化市消防救援支隊 吉林 通化 134000

前言

隨著經濟發展和社會進步，飛行控制系統和開源技術也在不斷創新發展，無人機的使用范圍越來越廣，在消防通信領域的應用給消防救援帶來了翻天覆地的變化。在各級消防救援單位中，無人機的應用有著快速機動、載荷多樣、方便維護、造價低廉等優勢，使用無人機可在遠距離實現對火情的全天候監控，提升消防通信系統的工作效率。

1 無人機在消防通信中的優勢

消防員可以通過使用無人機來實現對火情的定點監控和智能分析，將飛行控制平臺和前后臺視頻系統連接到無人機中，可以實現無人機駕駛員控制無人機。具體來說，無人機在消防通信中的優勢如下：

（1）機動靈活：小型無人機質量通常在100kg以下，較為輕便，僅需要1到2名操作人員便可達到對無人機的操作要求，在消防救援過程中，通過救援車輛或飛行控制系統將無人機派遣到事發火場，迅速投入救援任務，而且，消防救援人員可通過控制無人機的飛行路線及速度來勘察火場情況，無人機機動迅速，反應速度快，可適應惡劣環境，迅速到達指定位置。

（2）多路視頻通信：目前，許多消防救援單位已在指揮系統中接入無人機并搭載與其相應的音視頻通信模塊和傳輸設備，無人機可以全天候、全方位地采集救援現場時實時圖像，并將實時圖像、聲音傳輸到救援指揮系統，以便指揮中心做出決策，方便進一步的救援行動，無人機數據傳輸是消防應急通信系統的重要環節，利用無人機技術，可極大地提高消防通信質量，將視頻終端利用無線網絡4G/5G等與各級平臺鏈接，使消防救援系統各級人員都能實時了解救援現場的情況，無人機技術既可以減少操作人員，也可以增加拍攝點位，多角度、全方位，提高消防通信系統工作效率。

圖1 無人機通信系統示意圖

（3）視野廣泛：目前的無人機設計多數已將數據鏈和寬帶技術應用到實際操作運行中，無人機的拍攝視野被放大，可以在不同光線、不同角度來拍攝事發現場的情況，可利用無人機進行現場勘探，無人機技術可實現遙感數據采集多點化，并可以同步實現自動校正操作，通過派使多架無人機進行勘探可以極大減輕無人機應用在消防應急通信中由于震動、載荷不足導致的數據異常問題，結合當今的物聯網、大數據應用，也可提高無人機的拍攝精度，部分無人機還搭載了熱成像、紅外夜視儀等裝置，可以完成特殊環境下的勘探任務，進一步提高消防救援工作中的通信效率。

（4）操作簡單，安全可靠：操作人員只需要通過控制系統及遠程視頻傳輸通道就可完成對無人機的操縱，實時監控救災現場的情況，如果將客戶端接入公共網絡，操作人員便可用電腦、手機來操控無人機。

2 無人機在消防通信中的實際案例

2015年8月12日，天津濱海新區塘沽開發區的一家存放大量危險化學品的倉庫發生爆炸，爆炸產生了大量的濃煙和有害氣體，嚴重威脅了一線搶險救災人員的生命安全，無法通過人工手段獲取事發地災情狀況，于是，消防部第一時間調集北京、山東、河北、山西消防總隊的8架消防無人機，連同數十名通信兵連夜馳援天津，充分利用無人機的優勢，監控災情現場事態發展，截至19號下午1點無人機累計執行87次飛行偵察任務，傳遞爆炸核心區域視頻圖像750余分鐘，為救援指揮系統提供了大量災情實時動態信息，為指揮系統科學決策做出重要貢獻。

3 無人機在消防救援中的作用

①迅速確定著火點：消防無人機可搭載紅外攝像裝置和可見光攝像機來監測火情，檢測到的數據信息通過遙測電路實時傳送給地面基站，經熱成像系統，將火點、熱點等顯示在指揮中心的數字地圖上，精確定位，為地面消防救援隊伍提供火點坐標和現場情況。②迅速分析火情：消防無人機可在火場上方實時拍攝火場輪廓、面積照片和火情蔓延動態圖像，并可以通過傳輸通道將實時數據傳回救援指揮控制中心，為地面救援提供可靠信息，以便救援隊伍有效地組織人員進行滅火行動，提高作戰效率，減少人員傷亡。③為消防救援隊伍提供行動路徑：通過無人機對火場實時的監控，救援指揮系統可實時分析火場情況，迅速調配人員進行重點區域滅火，同時還可監測存在的隱藏危險，通知消防人員撤離危險區域，并根據無人機圖像來規劃最佳撤離路徑。④人工增雨：無人機可配合森林防火作業進行人工增雨，在機身攜掛雨焰條，由地面控制進行點燃，機動型號，便于投放。⑤輔助救援：當發生地震、泥石流災害時，無人機可搭載測繪儀器進行現場勘探，建立現場模型，構成地形地貌發生形變的統計數據，迅速確定地震對建筑的破壞情況，以便尋找合理安全的救援路線。

4 結束語

本文基于消防救援工作展開分析，歸納總結了無人機在消防通信中的應用場景，結合實際案例分析，說明了無人機的優勢、特點，在消防通信中起到了關鍵作用。無人機在消防救援中能迅速確定著火點，監測火情，精確定位；迅速分析火情，為地面救援提供可靠信息；為消防救援隊伍提供行動路徑；配合森林防火作業進行人工增雨；輔助救援。當然，無人機技術也是在不斷發展的，未來的無人機將由當前的被動化、單任務化向自組織、多任務化方向發展，結合云計算、物聯網、大數據、人工智能等技術，為消防系統建立全方位、全天候的通信保障，為消防救援工作提供有力支撐。