無人機(jī)在高層消防滅火救援中的應(yīng)用分析

呂剛

摘? 要：伴隨著城市化進(jìn)程的日益加快與房屋建筑高度的不斷增加，消防安全隱患問題也日益突出，給人們的生活帶來巨大危害。隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展成熟，利用無人機(jī)來實現(xiàn)高層建筑火情探查以及輔助救援等工作可以極大提高救援效率，降低人員安全風(fēng)險。本文簡要分析無人機(jī)技術(shù)特點，并在此基礎(chǔ)上分析高層消防滅火的相關(guān)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);高層建筑;消防滅火;救援;應(yīng)用;分析

引言

滅火救援是人們一直關(guān)注的重點。消防救援給人們帶來安全，在各類消防救援工作中，對環(huán)境條件的要求較高，良好的消防救援工作開展與周邊的環(huán)境密不可分，很多火災(zāi)事故受到不利環(huán)境阻礙，導(dǎo)致火勢增大，難以開展有效救援。高層建筑救援難度比普通建筑物要大很多，在救援過程中，需要科學(xué)把握好各類影響因素，特別是周邊的地形、街道等環(huán)境因素，同時，還需要對高層建筑內(nèi)部的架構(gòu)全面了解，對內(nèi)部空間劃分熟悉，這樣，才能在復(fù)雜的條件下，做好救援工作。

1無人機(jī)分析

無人機(jī)主要是由機(jī)體結(jié)構(gòu)、電源系統(tǒng)部分、飛行管理系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)所組合而成，其中的飛行管理系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)屬于核心部分，可確保飛行的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，也是對火災(zāi)現(xiàn)場信息實時性傳遞的關(guān)鍵所在。目前我國所使用的無人機(jī)中已經(jīng)配置了GPS系統(tǒng)、微型高清數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng)與導(dǎo)航儀系統(tǒng)，操作成本較低，維修保養(yǎng)的方式非常簡單，便于操作處理，且整體的結(jié)構(gòu)體積很小，無需開發(fā)大型停放基礎(chǔ)設(shè)施，就算在較為危險的火災(zāi)現(xiàn)場、不良?xì)夂颦h(huán)境中，也能夠進(jìn)行緊急飛行，可保證安全性能。

2無人機(jī)的優(yōu)勢

2.1機(jī)動靈活

無人機(jī)具有重量輕，大疆御2僅重907g，大疆小型機(jī)M600也只有9613g;起飛條件限制較小，只需要1m2空地，甚至在車頂都可以起飛;易于操作，僅需要2人，甚至1人就能進(jìn)行飛行控制。能夠方便的帶入條件受限的災(zāi)害事故現(xiàn)場，迅速起到輔助救援作用。

2.2應(yīng)用的視野十分開闊

幾乎所有的無人機(jī)中都已經(jīng)安裝了廣角攝像機(jī)設(shè)備，此類設(shè)備在應(yīng)用期間可全面捕捉區(qū)域之內(nèi)的環(huán)境畫面，甚至還能夠360度旋轉(zhuǎn)拍攝。部分無人機(jī)上面可同時設(shè)置多個攝像頭，視野十分廣闊，能夠達(dá)到無死角拍攝的目的，低空飛行的狀態(tài)下攝像頭的分辨率非常高，在比較特殊的環(huán)境中也可以利用紅外夜視設(shè)備攝像進(jìn)行監(jiān)管。將其應(yīng)用在消防滅火救援的監(jiān)管工作中，無論什么樣的環(huán)境都可迅速開展搜救活動與搶險活動，應(yīng)用的優(yōu)勢十分明顯。

2.3操作簡單

無人機(jī)操作通過遙控器來進(jìn)行無人機(jī)的航拍圖像傳輸實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測，客戶端接入公共網(wǎng)絡(luò)后，還可以采用多種載體實現(xiàn)對無人機(jī)的有效控制，例如平板電腦和手機(jī)等等，進(jìn)一步發(fā)揮了無人機(jī)的功能。

3高層消防救援中的難點

3.1結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易發(fā)生火勢蔓延

建筑高度高、樓層多是高層建筑最顯著的特點，其布局復(fù)雜、形式多樣，并設(shè)有各種穿越樓層和分隔墻的豎井和管道，是較為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。內(nèi)部則存有大量可燃裝飾材料和物品陳設(shè)。大量的可燃物，能使高層建筑火災(zāi)發(fā)生時產(chǎn)生巨大熱量。與此同時，其用途往往較為廣泛，如住宅、醫(yī)院、高級賓館、商業(yè)樓、辦公樓以及高層工業(yè)建筑等。特別是集住宿、辦公、會議、娛樂、餐飲、商務(wù)等功能于一體的高層建筑，因功能需要，一般都配有大量電氣設(shè)備，電氣負(fù)載負(fù)荷較大。這些復(fù)雜情況造成高層建筑火災(zāi)發(fā)生時，易受到熱對流、熱傳導(dǎo)、熱輻射、風(fēng)力、火風(fēng)壓。

3.2建筑體積大，逃生困難

高層建筑是一個綜合性建筑，整體看，面積大占地大。逃生難是高層建筑消防滅火救援難點，體現(xiàn)在三個方面，一是到達(dá)時間要求。消防救援人員進(jìn)入現(xiàn)場后，要想快速到達(dá)火點位置，需要的時間長，越是高層的住戶所面臨的風(fēng)險則會越大，或許到達(dá)中心點后，住戶已經(jīng)受傷或死亡;二是高層住戶逃生慢。在等候救援的過程中，人們往往會自救，形成聚集，往往會出現(xiàn)二次傷亡事故。救援人員到達(dá)現(xiàn)場后，很可能人們逃生的出口已經(jīng)被封死，無法快速逃離現(xiàn)場，路線的變化是隨著火勢發(fā)展而變化的，不受人們的意志為轉(zhuǎn)移。三是逃生困難。人們?nèi)粘Ｉ钪校绻麤]有經(jīng)過訓(xùn)練，很難在火災(zāi)中冷靜，日常經(jīng)常使用的電梯突然不能使用了，人們就會慌亂，高層住戶逃離現(xiàn)場只能使用樓梯，煙氣因素影響，人們身體出現(xiàn)變化，造成逃生困難，救援更加困難。

4無人機(jī)在高層消防滅火救援中所承擔(dān)的功能

4.1開展現(xiàn)場情況的偵查工作

一般情況下火災(zāi)現(xiàn)場環(huán)境較為嚴(yán)峻的狀況下，如果對現(xiàn)場的真實情況不夠了解就開展救災(zāi)工作，很容易誘發(fā)嚴(yán)重的后果，出現(xiàn)不必要的損失。此情況下就應(yīng)采用無人機(jī)技術(shù)，從源頭上規(guī)避問題，靈活操作監(jiān)察現(xiàn)場的具體情況，在發(fā)生火災(zāi)事故之后最快速度到達(dá)現(xiàn)場，尤其是在環(huán)境因素、氣候因素的影響下不能到現(xiàn)場偵查，可使用無人機(jī)實時性傳輸現(xiàn)場的視頻與圖片，為救援工作提供決策信息和資料。如若火災(zāi)事故現(xiàn)場屬于化工類的特殊場所，則可以在無人機(jī)上面安裝溫測儀設(shè)備、風(fēng)速儀設(shè)備，偵查現(xiàn)場的情況，獲取到準(zhǔn)確、詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，便于執(zhí)行有關(guān)的救援工作。除此之外，在現(xiàn)場偵查期間還能利用無人機(jī)收集現(xiàn)場的災(zāi)害類型信息，使用通訊技術(shù)進(jìn)行信息的傳遞，地面工作站系統(tǒng)接收信息之后匯總分析，將所獲取的信息作為依據(jù)制定救援決策計劃。

4.2無人機(jī)監(jiān)控指揮

無人機(jī)的作用不僅局限在災(zāi)情偵查，而且在監(jiān)控指揮引導(dǎo)救援方面發(fā)揮出重要作用。無人機(jī)的飛行高度可達(dá)數(shù)百米，巡航半徑范圍達(dá)數(shù)公里，可配置超高清廣角可見光相機(jī)，地面操作人員可全自動或手控獲取發(fā)生火災(zāi)的高層建筑整體情況，可定點定位高空航拍，清楚辨別火源情況，有效的捕捉火災(zāi)中心的位置、溫度、燃燒物以及周邊環(huán)境、風(fēng)向、水源等，直接確認(rèn)滅火最佳位置。消防人員可據(jù)此迅速定位，確定滅火最佳方案。通過無人機(jī)航拍技術(shù)的應(yīng)用，可以大大提高火災(zāi)救援效率。消防部隊所面對的各類災(zāi)害事故現(xiàn)場往往瞬息萬變，在實際消防救援指揮過程，相關(guān)指揮調(diào)度工作人員可依據(jù)無人機(jī)所傳輸實時數(shù)據(jù)對指揮方式進(jìn)行合理調(diào)控，以便能夠?qū)⒒馂?zāi)及時快速撲滅，防止火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大蔓延。

4.3輔助滅火救援預(yù)案制作

為適應(yīng)“全災(zāi)種、大應(yīng)急”綜合性救援任務(wù)需要，各類滅火救援預(yù)案亟待完善更新。利用無人機(jī)拍攝重點單位、重點區(qū)域全景圖，特別是在森林火災(zāi)頻發(fā)高地域、強(qiáng)降雨季節(jié)洪澇泥石流等地質(zhì)災(zāi)害高風(fēng)險的地域，利用無人機(jī)航拍轄區(qū)山林水域全景圖，為森林火災(zāi)和洪澇災(zāi)害的防控、撲救提供空中俯瞰的全景“上帝視角”，拍攝全景圖，制作二維圖和三維圖，制定滅火救援預(yù)案，可起到有效的輔助決策作用。

結(jié)語

綜上所述，消防滅火救援監(jiān)管的工作中無人機(jī)的應(yīng)用具有很多優(yōu)勢，現(xiàn)場觀察的視野開闊，安全性極高，可在滅火救援環(huán)境中大范圍拍攝視頻圖片，為救援工作提供準(zhǔn)確信息，同時還能為現(xiàn)場被困人員輸送物資，具有輔助救援的作用。因此在我國的消防滅火救援期間應(yīng)該著重強(qiáng)調(diào)無人機(jī)的應(yīng)用，遵循基本性的原則，按照現(xiàn)場情況合理應(yīng)用無人機(jī)，提升滅火救援的成功率。

參考文獻(xiàn)

[1]胡敬德.無人機(jī)在消防滅火救援中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2020，34（22）：344-355.

[2]崔彥琿，吳立志，朱紅偉，崔俊廣.無人機(jī)在消防通信中的應(yīng)用研究[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2019（04）：25-27.