無(wú)人機(jī)在火災(zāi)事故調(diào)查中的應(yīng)用研究

■楊平 眉山市消防救援支隊(duì)

無(wú)人機(jī)顧名思義就是無(wú)人駕駛飛機(jī)，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)，或者由車載計(jì)算機(jī)完全的或間歇的自主操作。無(wú)人機(jī)按應(yīng)用領(lǐng)域，可分為軍用與民用。民用方面，“無(wú)人機(jī)＋行業(yè)應(yīng)用”大大地拓展了無(wú)人機(jī)本身的用途，被廣泛應(yīng)用于航拍、農(nóng)業(yè)、災(zāi)難救援、測(cè)繪、新聞報(bào)道、電力巡檢等領(lǐng)域。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的逐步完善以及制造成本、操控難度的大幅下降，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)在消防救援工作中得以廣泛應(yīng)用，如用于災(zāi)情偵查、物資投送、新聞素材拍攝等。同時(shí)，無(wú)人機(jī)的空中拍攝技術(shù)、實(shí)時(shí)三維模型等為火災(zāi)調(diào)查過(guò)程中的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)拍照、制作全景圖、火場(chǎng)重構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)制圖提供了新的技術(shù)支撐。

一、無(wú)人機(jī)在一起火災(zāi)事故調(diào)查中的實(shí)踐應(yīng)用

（一）火災(zāi)基本情況

2021年4月24日15 時(shí)37 分，某縣消防救援大隊(duì)接到報(bào)警稱，某家私有限公司發(fā)生火災(zāi)。火災(zāi)燒毀車間1 間，過(guò)火面積600m2，無(wú)人員傷亡。

（二）調(diào)查詢問(wèn)情況

（1）據(jù)現(xiàn)場(chǎng)噴漆工陳某筆錄顯示，其正在噴漆房作業(yè)時(shí)突然斷電，便立即出來(lái)查看發(fā)現(xiàn)UV 光解凈化器內(nèi)部在燃燒。（2）據(jù)公司廠長(zhǎng)劉某、車間主管楊某筆錄顯示，UV 光解凈化器是2018年安裝，2021年4月12日楊某向劉某反映過(guò)設(shè)備有異響，因業(yè)務(wù)較少，于4月12日停產(chǎn)，24日復(fù)產(chǎn)，設(shè)備在通電運(yùn)行。以上證人證言可反映最先起火的部位可能就是UV 光解凈化器。

（三）無(wú)人機(jī)勘查情況

通過(guò)環(huán)境勘驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：過(guò)火建筑為該公司的木工車間，鋼架結(jié)構(gòu)，為2 個(gè)車間聯(lián)通組合而成，其中1 號(hào)車間東北方向長(zhǎng)52.2m，東南方向?qū)?0m，2 號(hào)車間東北方向?qū)?0m，東南方向長(zhǎng)80m。組合成的木工車間總體呈“L型”布局，東南方、東北方為空地，西南方毗鄰展廳及辦公室，西北方為圍墻，圍墻外為廢棄廠房。

由于起火建筑為鋼架結(jié)構(gòu)建筑，屋頂與四周墻體1.2m 以上為夾心彩鋼板材料制作而成，彩鋼板變形、變色特征較為明顯，室內(nèi)倒塌嚴(yán)重、痕跡不清不能很好地判斷火災(zāi)蔓延發(fā)展方向，加之周圍地勢(shì)較為局限，不利于進(jìn)一步勘驗(yàn)，火災(zāi)調(diào)查人員決定采用無(wú)人機(jī)從高空抵近勘查，判斷火災(zāi)蔓延方向，尋找起火部位。

火災(zāi)調(diào)查人員操作無(wú)人機(jī)，采取側(cè)角度環(huán)繞拍攝和頂部垂直拍攝方式，重點(diǎn)勘查干木工車間的夾心彩鋼板屋頂和墻體的變形、變色和煙熏痕跡特征。通過(guò)利用無(wú)人機(jī)側(cè)角度和頂部垂直拍攝的干木工車間外墻及屋頂照片進(jìn)行分析。（1）干木工車間東南面墻：墻面上方有亮瓦，東側(cè)破裂，南側(cè)完好。墻面煙熏痕跡東側(cè)嚴(yán)重，向西逐漸減輕，墻面東側(cè)過(guò)火變形，變形痕跡由東至西逐漸減輕，毗鄰東南面墻設(shè)置有打磨房，打磨房東側(cè)頂棚過(guò)火鏤空，過(guò)火程度由東至南逐漸減輕。（2）干木工車間東北面墻區(qū)域：中間區(qū)域墻面變形，向車間外輕微傾斜，變形位置兩側(cè)有煙熏痕跡，相對(duì)墻面的其他區(qū)域較重，墻面上方亮瓦全部破裂，墻面與頂棚連接處脫裂、鏤空，頂棚有煙熏痕跡。墻面上方亮瓦，全部破裂，沿墻面設(shè)置有噴漆板房，板房全部坍塌。（3）干木工車間燃燒坍塌的板房頂棚上有掉落的排氣管道，管道上表面有煙熏痕跡，下表面煙熏痕跡較輕，管道接口脫離，管道內(nèi)壁附著的污垢過(guò)火，呈黑心，噴漆板房與打磨房的連接處，隔墻變形并有明顯的煙熏痕跡，上沿向噴漆房區(qū)域彎曲。（4）干木工車間頂棚彩鋼板西南區(qū)域變形、變色最為嚴(yán)重，被燒變色、銹化程度呈現(xiàn)出西南重東北輕的現(xiàn)象，此部位的正下方為UV 光解凈化器的位置。干木工車間頂棚和墻面的以上變色、銹化、煙熏痕跡表明最初起火部位可能位于UV 光解凈化器的位置。

利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行勘驗(yàn)后，火災(zāi)調(diào)查人員對(duì)干木工車間UV 光解凈化器的主體區(qū)域進(jìn)行了細(xì)項(xiàng)勘驗(yàn)；之后對(duì)UV 光解凈化器的7 號(hào)鎮(zhèn)流器機(jī)箱（UV 光解器外側(cè)第2 排，第3 個(gè)鎮(zhèn)流器機(jī)箱，距東北墻19.6m，距西北墻14.8m）進(jìn)行了專項(xiàng)勘驗(yàn)并作為火災(zāi)痕跡物證進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)提取后送檢。經(jīng)送檢，7 號(hào)機(jī)箱有6 個(gè)鎮(zhèn)流器表面變黃，拆解其中1 個(gè)表面變黃的鎮(zhèn)流器，發(fā)現(xiàn)表面變黃的鎮(zhèn)流器內(nèi)部有多個(gè)電容炸裂，鎮(zhèn)流器中填充的瀝青熔融流失嚴(yán)重，說(shuō)明該表面變黃的鎮(zhèn)流器所在線路上發(fā)生過(guò)電氣故障導(dǎo)致其電路板上電容炸裂。

（四）起火原因的認(rèn)定

根據(jù)：（1）現(xiàn)場(chǎng)噴漆工陳某筆錄顯示，其正在噴漆房作業(yè)時(shí)突然斷電，便立即出來(lái)查看發(fā)現(xiàn)UV 光解凈化器內(nèi)部在燃燒。UV 光解凈化器是2018年安裝，2021年4月12日楊某向劉某反映過(guò)設(shè)備有異響，因業(yè)務(wù)較少，于4月12日停產(chǎn)，24日復(fù)產(chǎn)，設(shè)備在通電運(yùn)行。（2）現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)起火點(diǎn)位置附近有油漆桶過(guò)火后的殘留物、管道內(nèi)壁有過(guò)火后的粉末狀殘留物、通過(guò)查看該公司未使用的油漆，顯示其特性均為“易燃液體和蒸汽”，故判定UV 光解凈化器在起火前殘留有油漆的污垢甚至匯聚有蒸汽，且具有易燃性質(zhì)。（3）根據(jù)鑒定報(bào)告顯示，表面變黃的鎮(zhèn)流器內(nèi)部有多個(gè)電容炸裂，鎮(zhèn)流器中填充的瀝青熔融流失嚴(yán)重，說(shuō)明該表面變黃的鎮(zhèn)流器所在線路上發(fā)生電氣故障導(dǎo)致其電路板上電容炸裂。因此，綜合認(rèn)定起火原因?yàn)閁V 光解凈化器的鎮(zhèn)流器電氣故障引燃UV 光解凈化器內(nèi)部油漆殘留物引發(fā)火災(zāi)。

這起火災(zāi)具有勘查現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地受限、火場(chǎng)燒毀倒塌嚴(yán)重、內(nèi)部痕跡不清晰等特點(diǎn)，火災(zāi)調(diào)查人員通過(guò)借助無(wú)人機(jī)高角度、全方位、低空近距離的勘查手段，較好解決了這一難題，圓滿完成了火災(zāi)調(diào)查任務(wù)，使筆者對(duì)無(wú)人機(jī)在火調(diào)事故調(diào)查中的應(yīng)用有了具體和深入的認(rèn)識(shí)。

二、無(wú)人機(jī)在火災(zāi)事故調(diào)查中的主要應(yīng)用

（一）開展火情偵查，獲取火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展信息

目前無(wú)人機(jī)被廣泛應(yīng)用于消防救援隊(duì)伍的滅火救援過(guò)程中，由于受到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地形和環(huán)境的影響，有些地方消防人員無(wú)法到達(dá)，也存在一定的危險(xiǎn)，這個(gè)時(shí)候消防員往往會(huì)在第一時(shí)間利用無(wú)人機(jī)開展火情偵查，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄制，記錄火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的信息和數(shù)據(jù)，火災(zāi)撲滅后，火災(zāi)調(diào)查人員可以第一時(shí)間與救援人員進(jìn)行信息共享，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)蔓延方向，從而為后期確定起火部位、起火點(diǎn)的準(zhǔn)確位置打下基礎(chǔ)，使得火災(zāi)調(diào)查工作更為高效準(zhǔn)確[1]。

（二）開展高空勘查，獲取全方位實(shí)時(shí)準(zhǔn)確火場(chǎng)痕跡特征信息

作為火調(diào)人員的“鷹眼”，無(wú)人機(jī)可以從高空中協(xié)助調(diào)查人員勘驗(yàn)視線觸及不到的物證痕跡。之前對(duì)容易坍塌的大跨度大空間建筑頂部進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，火調(diào)人員為了近距離取證拍照，傳統(tǒng)的取證方式一般是安裝腳架或者借助高空吊裝設(shè)備人工手持相機(jī)進(jìn)行拍攝、測(cè)量，這樣具有極大的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，并且無(wú)法近距離拍攝到屋頂?shù)绕矫嫔系募?xì)小痕跡物證。目前，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的飛行高度便可達(dá)數(shù)百米，極大方便了調(diào)查人員從一個(gè)較高的角度俯視現(xiàn)場(chǎng)全貌，尤其在勘查大面積燃燒火災(zāi)、高層建筑火災(zāi)時(shí)，可以采用無(wú)人機(jī)的環(huán)繞跟隨模式對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行高空觀察，獲取火災(zāi)發(fā)生、蔓延痕跡特征；采取環(huán)繞飛行的方式可以獲取起火點(diǎn)、起火物的多角度火災(zāi)痕跡特征變化規(guī)律[2]。

（三）開展高空拍攝，進(jìn)行火場(chǎng)重構(gòu)

對(duì)于比較復(fù)雜的重大火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，為了更好地還原火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景，火災(zāi)調(diào)查人員可以通過(guò)無(wú)人機(jī)開展高空拍攝，從而利用專用軟件進(jìn)行火場(chǎng)重構(gòu)。也就是無(wú)人機(jī)安裝相機(jī)，對(duì)火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行航拍，利用地面軟件，快速獲取現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)可交互的實(shí)景三維建筑模型，重構(gòu)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。整個(gè)建模過(guò)程全自動(dòng)，無(wú)需人為再進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。工作人員在三維模型上點(diǎn)擊目標(biāo)部位，可以輕松測(cè)量出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)、距離、面積和體積，將原本只能由人工定性描述的問(wèn)題數(shù)據(jù)化。在模型上標(biāo)注起火部位、起火點(diǎn)，為火災(zāi)事故認(rèn)定提供依據(jù)。

三、無(wú)人機(jī)在火災(zāi)事故調(diào)查中的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)在火災(zāi)調(diào)查工作中的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）無(wú)人機(jī)體積較小，方便攜帶。目前，市面上的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)由于體積較小，可以很方便地?cái)y帶。（2）操作方便，效率高。無(wú)人機(jī)的操作技術(shù)較為簡(jiǎn)單，操作人員經(jīng)過(guò)短期的培訓(xùn)后能夠快速熟悉掌握，且不同于大型飛行設(shè)備，無(wú)人機(jī)不需要專用的跑道，對(duì)起降的環(huán)境要求相對(duì)較低[3]。（3）遠(yuǎn)距離操控，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際火災(zāi)調(diào)查過(guò)程中，可能存在非常惡劣的環(huán)境，比如存在有毒環(huán)境、具有坍塌危險(xiǎn)建筑物（構(gòu)筑物），對(duì)于調(diào)查人員的生命安全也存在非常大的威脅，嚴(yán)重阻礙了調(diào)查工作，這種環(huán)境下火調(diào)人員可以通過(guò)無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空近距離或者在保障信號(hào)充足的條件下進(jìn)入建筑內(nèi)部進(jìn)行拍攝，使得火調(diào)工作可以在危險(xiǎn)的環(huán)境中暢通無(wú)阻，防止了消防人員身處險(xiǎn)境的問(wèn)題，極大地維護(hù)了火調(diào)人員的生命安全。

四、結(jié)語(yǔ)

以上論述僅為筆者在工作實(shí)踐中的一點(diǎn)思考，未來(lái)隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷成熟和普及，無(wú)人機(jī)將成為火調(diào)人員不可或缺的工具，如何將其更好地應(yīng)用于火災(zāi)事故調(diào)查中還需進(jìn)一步探索與研究。如還需加強(qiáng)以下工作：（1）加強(qiáng)火調(diào)人員無(wú)人機(jī)操作手的培養(yǎng)。目前，大部分從事火災(zāi)調(diào)查工作的人員未取得專業(yè)的無(wú)人機(jī)駕駛證書，無(wú)人機(jī)飛手?jǐn)?shù)量嚴(yán)重短缺。為了保證無(wú)人機(jī)操作的合法性、規(guī)范性，應(yīng)加強(qiáng)火調(diào)人員無(wú)人機(jī)操作的培訓(xùn)并確保取得駕駛證后持證操作[4]。（2）加強(qiáng)火調(diào)業(yè)務(wù)崗位無(wú)人機(jī)的配備。目前，基層消防救援隊(duì)伍僅從事滅火救援和宣傳的崗位配備有無(wú)人機(jī)，火災(zāi)調(diào)查業(yè)務(wù)崗位普遍還未配備，為了更好地應(yīng)用于實(shí)際工作，要加強(qiáng)火調(diào)業(yè)務(wù)崗位無(wú)人機(jī)的裝備配備。