大數據時代高新技術在滅火救援工作中的應用研究

張巖 楊建峰

摘要：主要探討大數據、人工智能和無人機等高新技術在滅火救援工作中的應用。在研究大數據技術、人工智能技術和無人機技術的基本概念和應用場景的基礎上，分析了它們在滅火救援工作中應用的優勢和局限性，同時，探討了這些高新技術的集成應用在滅火救援中的優勢和局限性，旨在為高新技術在滅火救援領域的應用提供借鑒和參考。

關鍵詞：大數據；高新技術；滅火救援

中圖分類號：D631.6? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2023）12-0045-04

滅火救援是一項風險大、復雜程度高的任務，需要消防救援人員在短時間內做出決策并付諸行動。但是，現代城市的建筑結構復雜、人口密度大，給滅火救援工作帶來了巨大的挑戰。傳統的滅火救援方式已經難以滿足當下的滅火救援工作要求，研究高新技術在滅火救援工作中的應用意義重大。本文探討大數據、人工智能和無人機等高新技術在滅火救援工作中的應用，以期能有效提高滅火救援工作的響應速度、準確性和安全性，從而更好地保護人民的生命財產安全。

1 大數據技術在滅火救援工作中的應用

1.1? 大數據技術的概念及應用

大數據技術是指處理和分析海量數據的技術，具有數據量大、數據種類多、數據處理速度快、數據價值高等特點。在滅火救援工作中，大數據技術可以被應用于災情監測、資源調配、指揮決策等多個方面。在災情監測方面，通過使用傳感器、監控攝像頭等設備收集大量數據，并通過大數據處理技術進行分析和挖掘，消防部門可以獲得關鍵的災情信息，如火源位置、火勢大小等，從而快速做出應對措施。在資源調配方面，通過對火場周圍的道路交通、建筑物結構等因素進行分析，大數據技術可以幫助消防部門更加科學地制定滅火救援計劃[1]。在指揮決策方面，消防部門可以通過大數據技術對歷史災情數據進行分析，掌握各種災情處理方法的優缺點，從而更好地制定滅火救援方案。

1.2? 大數據技術在滅火救援工作中應用的優勢和局限性

大數據技術在滅火救援工作中應用具有很多優勢，包括提高滅火救援工作的效率和準確性、減少災害損失、優化資源配置等。然而，大數據技術在應用過程中也存在一些局限性，如數據質量不穩定、算法不成熟、隱私保護等問題。因此，在滅火救援工作中應用大數據技術時，應充分考慮技術本身的局限性，并采取相應的措施，如提高數據質量、完善算法體系、加強隱私保護等，以更好地發揮大數據技術在滅火救援工作中的作用。

總之，大數據技術在滅火救援工作中的應用具有重要的意義和價值。同時，也需要充分考慮其優勢和局限性，并在實際應用中采取相應的措施，以便更好地為消防工作服務，提高滅火救援工作的效率和準確性，從而更好地保護人民的生命財產安全。

2 人工智能技術在滅火救援工作中的應用

2.1? 人工智能的概念及應用場景

人工智能是指利用計算機和相關技術實現模擬和擴展人類智能的一種技術手段。其基本概念包括感知、推理、學習和決策等方面。感知是指機器對外界環境進行數據采集和感知；推理是指機器通過邏輯推斷、規則匹配等方式對感知數據進行分析；學習是指機器通過對大量數據進行分析和學習，不斷提高自身智能水平；決策是指機器根據分析結果進行合理的決策或行動。

人工智能的應用場景非常廣泛，包括但不限于以下幾個方面：一是自然語言處理。人工智能技術可以實現對語言的理解和生成，包括語音識別、語義分析、機器翻譯等。這種技術廣泛應用于智能客服、智能語音助手、智能家居等領域。二是計算機視覺。人工智能技術可以實現對圖像視頻的理解和處理，包括圖像識別、目標檢測、人臉識別等。這種技術廣泛應用于安防監控、自動駕駛、醫療診斷等領域。三是機器學習。人工智能技術可以實現對數據的分析和學習，包括監督學習、無監督學習、強化學習等。這種技術廣泛應用于金融風控、廣告推薦、自然語言處理等領域。四是智能控制。人工智能技術可以實現對復雜系統的控制和優化，包括智能制造、智能交通、智能電網等。這種技術可以提高生產效率、節約能源、改善交通安全狀況等。總之，人工智能技術的應用范圍非常廣泛，可以幫助人類解決許多現實生活中的問題，其發展前景也非常廣闊。

2.2? 人工智能技術在滅火救援工作中的具體應用

人工智能技術在滅火救援工作中的應用可以提高救援效率和減少人員傷亡[2]。其中，機器人和智能監控系統是兩個常見的應用案例。機器人可以在火場中探測和搜索被困人員，提供實時視頻和圖像，協助消防救援人員開展救援行動。而且，機器人還可以攜帶水槍或滅火器等工具對火場進行初期撲救，在保障消防救援人員安全的同時提高救援效率，快速控制火災的蔓延。智能監控系統可以通過火災探測器和智能視頻監控對火災進行實時監測和預警，并提供火場的實時圖像和視頻信息。同時，智能監控系統還可以通過數據分析和預測算法，提前預測火災的蔓延情況和影響范圍，協助消防救援人員做出合理的決策，從而降低救援行動中的風險。總之，人工智能技術在滅火救援工作中的應用可以提高救援效率、減少人員傷亡和保障消防救援人員的安全。這種技術在未來將會得到更廣泛的應用和推廣，以幫助人類更好地應對各種突發災害。

2.3? 人工智能技術在滅火救援工作中應用的優勢和局限性

優勢方面，人工智能技術可以幫助消防救援人員更快速、更準確地獲取和處理信息。例如，人工智能可以通過圖像識別技術在火場中自動識別被困人員，為消防救援人員提供重要的信息。此外，人工智能還可以通過智能監控系統實時監測火災狀況，及時發出警報，提高救援效率。

局限性方面，首先，人工智能技術需要強大的算力和大量的數據支持，這對于一些資源匱乏的地區或災害現場可能會存在困難。其次，人工智能算法存在一定的誤判率，可能會對救援行動產生一定的誤導或干擾。最后，人工智能技術在災害應對中也需要考慮人性化和人道主義的問題，如何平衡技術和人類的關系仍需要更多的研究和探討。

3 無人機技術在滅火救援工作中的應用

3.1? 無人機技術的基本概念和分類

無人機技術是指使用無人駕駛航空器進行各種任務和操作的一種技術。無人機技術的應用領域廣泛，包括航空、軍事、醫療、物流、農業、環境保護等。

根據用途和設計特點，無人機可以分為多種不同類型。以下是常見的幾種無人機類型：一是固定翼無人機。這種無人機具有固定翼設計，類似于傳統飛機，可以長時間在空中飛行，通常用于長距離偵察、氣象探測、空中地圖制作等。二是多旋翼無人機。這種無人機具有多個旋翼，通常是四旋翼或六旋翼設計，可以垂直起降，適用于短距離、低高度的任務，例如航拍、環境監測、配送等。三是單旋翼無人機。這種無人機具有單個旋翼，通常是直升機設計，可以在狹小的空間中進行精確操作，如搜救、警務巡邏、醫療救援等。四是垂直起降無人機。這種無人機具有垂直起降能力，在飛行時可以轉換為固定翼飛行模式，可以在較短的時間內覆蓋較大的范圍，用于軍事偵察、警務巡邏、城市交通監測等。

3.2? 無人機技術在滅火救援工作中的具體應用

無人機技術在滅火救援工作中的應用，可以大大提高救援效率、保障消防救援人員的安全和減少災害損失。無人機在滅火救援工作中的具體應用有：一是火災偵測和監測。無人機可以搭載紅外線攝像頭、高清攝像機等多種傳感器，可以快速偵測火情、監測火源周邊情況、火勢擴散情況等信息，提高滅火行動的準確性和效率。二是空中滅火。無人機可以搭載各種滅火裝置，例如滅火彈、消防泡沫槍等，通過空中投射滅火劑等方法執行滅火任務。這種方法可以避免消防救援人員面臨危險，提高滅火效率。三是搜救和救援。無人機可以搭載高精度攝像頭、聲音識別傳感器等設備，可以在火災現場執行搜救和救援任務，確定被困人員的位置和情況，并指導消防救援人員進行營救。總之，無人機技術在滅火救援工作中應用具有很大的優勢，可以提高救援效率、保障消防救援人員的安全和減少災害損失。同時，無人機還可以為救援行動提供精確的數據支持和實時情況反饋，提高滅火救援行動的準確性和可控性。

3.3? 無人機技術在滅火救援工作中應用的優勢和局限性

無人機技術在滅火救援中應用的優勢有：一是技術優勢。首先，無人機可以搭載多種傳感器，實時采集火災現場的數據，包括火源位置、火勢擴散情況、受困人員位置等。這些數據可以為消防救援人員提供精確的信息支持，幫助他們更好地制定救援方案。其次，無人機可以在復雜的環境中飛行，并可以懸停在空中，能夠方便地進行空中監測、搜救和救援行動。同時，無人機的飛行速度快，可以快速到達目的地，縮短了救援時間。最后，部分無人機可以搭載消防泡沫槍等滅火裝置在空中對火源進行控制，避免消防救援人員面臨危險[3]。二是經濟優勢。使用無人機進行滅火救援行動，可以避免消防救援人員面臨危險，同時減少人力成本。同時，無人機相較于人力救援裝備，成本更低，且無需大量的維護費用，可顯著降低成本。三是管理優勢。無人機可以實時傳輸救援現場的數據，能夠幫助指揮人員實時掌握救援情況，及時做出決策，提高救援效率。同時，無人機能夠在一些高危或消防救援人員難以到達的場所進行救援，從而避免消防救援人員面臨風險。此外，無人機操作也可以減少消防救援人員在救援現場的時間和接觸危險物品的機會，從而保障消防救援人員的人身安全。

無人機技術在滅火救援中應用的局限有：一是操作和控制限制。無人機需要由專業人員控制和操作，這需要專業技能和相應的培訓，非專業人士難以進行控制。二是天氣影響。無人機的操作會受到天氣條件的影響，如風力、降雨等天氣因素會影響無人機的穩定性和操作效果。三是航程和飛行高度。無人機的航程和飛行高度會有一定的限制，在大面積火災滅火中，無人機需要多次更換電池或燃料，這限制了它的作業時間和效率。四是目標識別難度。對于某些較難識別的目標，如煙霧、火焰和人員等，無人機的目標識別能力具有一定的局限性，可能會出現漏檢和誤檢的情況。

綜上所述，針對無人機技術在滅火救援工作中應用的局限性，需要在實踐中不斷探索，通過技術創新和設備改進，逐漸克服技術局限，使無人機技術在滅火救援工作中發揮更大的作用。

4 集成應用在滅火救援工作中的應用

4.1? 大數據、人工智能和無人機技術的集成應用

大數據、人工智能和無人機技術的集成應用是指將這三種技術相互結合，以實現更高效、更精準、更智能的數據采集、處理和應用。在這個應用場景中，無人機技術作為一種重要的數據采集工具，可以搭載各種傳感器來搜集大量數據，并對這些數據進行分析和處理，最后將結果反饋給人工智能系統，以實現更為精準的數據分析和應用。

具體來說，集成應用可以應用于許多領域，例如環境監測、農業、城市規劃、交通管理等。在環境監測方面，無人機可以搭載各種傳感器，如氣象傳感器、空氣質量傳感器等，對大氣污染、天氣狀況等數據進行實時搜集，并通過人工智能算法進行分析，以實現更為精準的環境監測和預測。在農業方面，無人機可以搭載多光譜相機、紅外相機等傳感器，對作物的生長狀態、土壤濕度等數據進行搜集和分析，以實現更為智能的農業管理。在城市規劃方面，無人機可以通過高清相機和激光雷達等傳感器，對城市建筑、道路、橋梁等進行三維建模，以便城市規劃師能夠更好地了解城市發展情況，并進行合理規劃。在交通管理方面，無人機可以搭載高清相機和車輛識別系統等傳感器，對道路上的車輛進行實時監測和數據采集，以幫助交通管理部門了解道路交通情況、制定更為科學合理的交通管理方案。

總之，大數據、人工智能和無人機技術的集成應用具有廣闊的應用前景和重要的實際意義。這種集成應用不僅能夠提高數據采集分析的效率和精準度，還能夠為各個領域的決策者提供更科學、合理、高效的決策支持。

4.2? 集成應用在滅火救援工作中的具體應用

集成應用在滅火救援工作中的應用已經得到了廣泛的關注和認可。在滅火救援工作中，集成應用可以幫助消防救援人員更高效、精準地完成滅火救援任務。具體來說，集成應用可以將大數據技術、人工智能技術、無人機技術等進行整合，以實現更智能、高效的滅火救援工作。首先，無人機技術的應用可以在一定程度上替代傳統的人力巡查和火源探測模式，提高工作效率和安全性。其次，消防救援人員可以通過集成應用，實時獲取火場內的溫度、煙霧濃度、氧氣濃度等數據，并根據數據分析結果調整滅火救援策略和方案。最后，基于人工智能技術的應用，消防救援人員可以通過數據挖掘、分析等手段，實現對火災救援工作的智能化和自動化管理。

4.3? 集成應用在滅火救援工作中應用的優勢和局限性

集成應用指的是將多種技術或系統集成到一個整體中，以實現特定目標或解決特定問題。在滅火救援工作中，集成應用具有許多優勢，但也存在一些局限性。

優勢方面，通過集成傳感器、監控系統和數據分析工具，可以實時監測火災的情況，并提供關鍵信息，例如火源位置、火勢大小和煙霧分布等，幫助消防救援人員更好地了解火災的情況，并根據需要采取相應的措施，從而提高救援的效率和準確性。同時，滅火救援是一項高風險的工作，通過集成傳感器和監控系統，可以實時監測消防救援人員的位置、健康狀況和安全狀態，從而及時發現潛在的危險和問題，并采取措施保障他們的安全。

局限性方面，由于需要集成多種技術和系統，因此需要投入大量的資金和時間，從而導致了成本的增加。同時，由于需要集成多種技術和系統，可能會存在技術兼容性、數據安全性和系統穩定性等方面的問題，這些問題可能會導致救援工作的延誤和錯誤。

總之，集成應用在滅火救援工作中具有一定的優勢和局限性。為了最大限度發揮其優勢，需要認真評估和規劃集成應用的實施，充分考慮成本、可靠性和安全性等方面的問題，并適時采取措施加以解決。

5 挑戰與展望

本文綜合探討了大數據技術、人工智能技術和無人機技術在滅火救援工作中的應用，并對集成應用進行了探討。研究表明，大數據技術可以提供準確的信息支持，幫助消防救援人員更快速、更精準地了解災情；人工智能技術能夠通過模型預測、圖像識別等技術手段，提高滅火救援的效率和準確性；無人機技術可以完成無人機快速偵察、火災監測和搜救等任務，提高救援的效率和準確性。集成應用可以通過整合多種技術手段，提高滅火救援工作的整體效率和準確性。

未來，隨著科技的發展，大數據技術、人工智能技術和無人機技術在滅火救援工作中的應用將更加普及和深入。同時，隨著5G技術的廣泛普及和全球衛星互聯網的完善，滅火救援工作的時效性和準確性將進一步提升。但同時，也需要注意技術應用過程中的風險和問題，如隱私保護、數據泄露、系統穩定性等。因此，未來需要不斷加強技術研發，建立完善的規范制度，提高應用技術的可靠性和普適性，從而為滅火救援工作提供更高效、更準確的支持。

參考文獻：

[1]何鵬.大數據背景下提升消防指揮調度水平的思考[J].今日消防，2021，7（10）：121-122.

[2]焦勇，徐軍，王鵬.人工智能在消防滅火救援中的應用[C]//第四屆信息化創新克拉瑪依國際學術論壇，2022.

[3]祝智強.無人直升機機載滅火裝置的研究與設計[D].長春：吉林大學，2020.

Research on the application of high technologies in fire fighting and rescue work in the era of big data

Zhang Yan， Yang Jianfeng

（Jiaxing Municipal Fire and Rescue Brigade of Zhejiang， Zhejiang Jiaxing 314000）

AbstraCt： The paper mainly discusses the application of high technologies such as big data， artificial intelligence and drones in fire fighting and rescue work. On the basis of studying the basic concepts and application scenarios of big data technology， artificial intelligence technology and drone technology， the advantages and limitations of their application in fire fighting and rescue work are analyzed. At the same time， the advantages and limitations of the integrated application of these high technologies in fire fighting and rescue are discussed， aiming to provide references for the application of high technologies in the field of fire fighting and rescue.

Keywords： big data; high technology; fire fighting and rescue