無人飛行器在消防應急救援領域的有效應用

■ 陳翔 江蘇省常州市消防救援支隊

隨著社會經濟的快速發展，新產業、新業態日新月異，城市建筑規模和數量在不斷上升，建、構筑物類型也在不斷多元化，這些變化都在一定程度上提高了火災發生概率和救援難度。同時，一些自然災害的受災面積非常大，交通道路和通信網絡都會面臨癱瘓，災區的實際情況也無法在第一時間內傳輸出去。現場通信設備很難覆蓋到建筑結構整體，衛星也只能從某一角度呈現火災態勢信息，消防救援人員很難全方位掌握事故現場情況。在無人機技術的幫助下，通過在事故現場應用無人飛行器，能夠使救援指揮機構及時獲取事故現場全方位的情況，從而為后續的消防救援行動提供參考依據。

一、無人飛行器在消防救援領域的選配原則

無人飛行器因為其自身擁有高空俯視、遠程偵查等功能，在消防救援活動中得到了十分廣泛的應用，并且具有靈活、機動性較強的特點，取得了良好的成績。然而消防救援部門在無人飛行器選配時也不能盲目選擇，需要結合消防應急救援的實際情況和任務特點，以救援行動的具體需求為導向，利用梯次配備和護衛補充等方式進行合理選配[1]。按照平臺構型的不同，目前運用最廣泛的三類無人飛行器是：多旋翼無人飛行器、單旋翼無人飛行器、固定翼無人飛行器。其中最常見的是多旋翼無人飛行器，由多個螺旋槳提供向上升力，可以輕松懸停和垂直起飛，拍攝范圍廣泛，操作簡單，穩定性好。單旋翼無人飛行器往往采用汽油發動機，運載能力更強，但是體型較大，操作復雜，價格也比較昂貴。固定翼無人飛行器更加類似于常規飛機，需要跑道或彈射器才能發射，多采用汽油發動機，航程和速度是它的優勢。因此，在消防隊伍挑選無人飛行器時，一般會將多旋翼無人機作為首選目標。

除此之外，在無人飛行器配置過程中，還需要充分考慮消防救援任務的載荷。例如，面對覆蓋面積較大的事故現場以及夜間突發事件，可以選擇一些具備良好夜視功能的高分辨率采集設備，對救援現場所采集的圖像進行精細化處理，同時對一些緊急情況的救援，可以選擇能夠攜帶救生圈和繩索等救援器材的無人飛行器。

二、無人飛行器在消防應急救援行動中的應用優勢

（一）降低危險性

在消防應急救援行動中，無人飛行器能夠適應各種不同類型的事故環境，并且無人飛行器的運行成本較低，只需要通過相應的控件就可以進行操控，維修與養護難度較小，與其他方式相比，無人飛行器的應用可以使消防應急救援行動的經濟性更高[2]。另外，通過無人飛行器的使用，消防救援人員可以以更安全的方式完成對災害事故現場的偵察，即使遇到惡劣的氣候環境，也能夠完成緊急飛行任務，避免了各種突發事故的發生。

（二）操作簡便

無人飛行器操作相對比較簡單，經過練習大多數操作人員都能達到作業要求，當前無人機類型較多，能夠滿足不同使用場景的應用要求。目前部分多旋翼無人飛行器已經擁有遙控飛行和全自動飛行兩種模式，能夠根據實際需求通過數據鏈技術完成視距控制，結合熱成像、夜視儀、風速儀等，能夠獲取較為全面的視野條件和現場數據，從不同角度全方位收集現場信息，以此來制定出科學有效的處置計劃。

（三）信息傳輸便捷

信息傳輸與通信是消防救援工作中最為重要的環節，但是在事故現場環境的影響下，很多數據信息無法順利傳輸。而無人飛行器的應用能夠在災害發生的第一時間將救援現場所收集到的現場音頻、視頻全部傳遞到指揮中心，由指揮人員對這些信息進行深入分析，進而明確最終的救援方案[3]。同時，在無人飛行器信息傳輸的基礎上，還能夠提高消防救援人員的分析能力。除此之外，很多無人飛行器都安裝了擴音設備，可以對救援事故現場的人員進行直接喊話，將救援要點和注意事項告知被困人員，提高救援效率。

（四）視野更加廣泛

目前，無人飛行器應用可以融合數據鏈技術和寬帶技術，同時還能搭載紅外線熱成像攝像頭，有效擴大了無人機的捕捉視野，在不同的光線條件下能夠完成災害救援現場的勘察，效果十分顯著。此外，在利用無人機勘測的基礎上，還可以整體拍攝或局部拍攝清晰的特寫畫面、影像視頻，在火災救援行動中，可以提供更加全面的受災信息，以此來為消防救援指揮中心的救援方案制定提供可靠參考依據，提高滅火救援行動的整體效率。

三、無人飛行器在消防應急救援領域的具體應用

（一）在危險品庫火災救援中的應用

當危險品儲存庫發生火災事故時，其溫度會急劇升高，火災現場會持續處于高溫狀態，并且具有非常強的輻射性[4]。伴隨著強烈的熱對流，現場氣體的毒性和爆炸危險性會很大，即使火災撲滅之后，也會出現二次爆炸的危險，這直接威脅著現場救援人員的生命安全。因此，在開展救援行動時，應先用無人飛行器對火災現場進行勘察，對實際氣象情況進行了解，精準確定火災事故的位置，搭載高清攝像頭和紅外熱成像測溫裝置，檢測火災現場的溫度，將無人機上所攜帶的無線擴音器進行充分利用，從而對火災救援現場進行實時指揮，對現場救援人員的位置和車輛進行合理調整。

（二）在山岳水域救援中的應用

在山岳搜救活動當中，地質環境復雜，地形險峻，搜救難度大，而無人飛行器可以克服這些問題，提高整體救援搜救效率。同時，針對被困人員的搜救，還可以將機載紅外成像設備利用到無人飛行器當中，這樣就可以有效避免通信移動信號不好導致的各種問題[5]。在2020年12月，江蘇常州發生一起警情，有人員被困于湖面蘆葦蕩中，消防救援人員利用熱成像無人機搜尋，十分鐘便快速定位被困人員，并引導搜救艇完成救援工作。此外，在水域救援活動中，傳統的繩索橫渡或拋投器橫渡措施，都會導致消防應急救援行動受到一定的限制，而配合無人機飛行器，可以將救生圈等器材投放到被困人員手中，進而提高器材投放的精準率，這項操作也被納入全國消防行業職業技能競賽項目。在洪水圍困應急救援行動中，無人飛行器還能夠與皮艇相結合，救援人員能夠接收到無人飛行器傳輸出來的各種信息，為救援帶來了很大幫助。

（三）在自然災害救援中的應用

在地震和泥石流等自然災害的影響下，消防救援行動很容易出現交通中斷的情況，導致救援人員無法及時到達救援現場。在此期間，還可能會出現山體滑坡等二次災害，由于無法準確掌握災害的破壞程度，所以不能確定山區救援行動的行進路線，可以先用無人飛行器對周邊環境進行監測，確保救援行動的安全性和準確性。此外，針對自然災害造成的通訊中斷問題，可通過無人飛行器的衛星圖像設備進行數據傳輸；同時，在斷電情況下，無人飛行器還能承擔夜間照明任務，在2021年鄭州水災中，無人飛行器野外高空廣域照明為災區夜間作業發揮了重要作用。

（四）在高層建筑火災救援中的應用

在高層建筑火災中，由于受災人數較多，火勢蔓延迅速等特點，救援行動難度較大。2021年應急管理部消防救援局針對百米以上高層建筑室外空間火災撲救和外墻保溫材料火災，研制了應用于消防滅火救援的115kg載荷縱列式雙旋翼燃油動力無人機。借助縱列式雙旋翼燃油動力無人機載重量大、航時長、抗后坐力能力強等特點，搭載專用滅火裝置和高效滅火藥劑，可實施對高層建筑有窗房間火勢的精準撲滅或快速壓制。這也彌補了舉高消防車作業展開時間長、登高作業場地固定、靈活機動性差等不足，與內攻消防救援人員和建筑室內消防設施緊密配合，將大大提升滅火救援作戰效率。

（五）在輔助救援與相關工作中的應用

通常情況下，消防應急救援行動所面臨的環境現場都是瞬息萬變的，任何決策制定錯誤或執行不當都會造成嚴重的經濟損失和人員傷亡。因此，針對瞬息萬變的火災事故環境，可以利用無人飛行器的靈活性特點來展開救援，在保證人民群眾生命安全的同時，最大限度地減少災害所造成的損失，利用無人機喊話和照明等多樣化功能，引導現場受災人員緊急逃離疏散。此外，很多災害現場的物資不夠充足，通過無人飛行器，我們可以在最短的時間內將救援物資輸送到特定區域，為消防救援行動爭取更多寶貴的時間。在面對一些險峻的地形時，無人飛行器甚至能夠取代人員參與救援行動，從而高效完成救援行動。

四、結語

綜上所述，近些年無人飛行器在技術領域不斷升級，在應用領域發揮出了至關重要的作用。將無人飛行器應用到消防應急救援行動中，可以明顯提高救援效率，保證救援人員在救援過程中的生命安全，即使在危險的受災區域，無人機的運行也不會受到影響，可以及時將受災現場的資料傳輸到消防救援指揮中心，指揮人員以此來制定出科學完善的救援方案，并將其快速落實到救援行動當中，減少災害所造成的損失。