基于無(wú)人機(jī)和人工智能的現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式構(gòu)建研究

作者簡(jiǎn)介：羅靜東（1989— ），女，漢族，四川攀枝花人，本科，講師，研究方向：無(wú)人機(jī)、應(yīng)急救援。

基金項(xiàng)目：

南充科技職學(xué)院 2024 年度校級(jí)科研項(xiàng)目課題《基于無(wú)人機(jī)技術(shù)的鄉(xiāng)村應(yīng)急救援體系研究》（編號(hào)：XJ2024SK-18）。

摘要：隨著人工智能的快速發(fā)展，現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式迎來(lái)了前所未有的變革。本文分析了構(gòu)建基于無(wú)人機(jī)與人工智能的現(xiàn)代消防應(yīng)急救援模式的重要性，結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)性提出構(gòu)建現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式的實(shí)踐策略，以期提升現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援水平，為類(lèi)似研究提供參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；人工智能；現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式；構(gòu)建方法

引言

在消防中，以往的消防應(yīng)急救援比較依賴(lài)人力和地面設(shè)備，在面對(duì)復(fù)雜多變的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)信息不足、風(fēng)險(xiǎn)高以及反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。隨著技術(shù)的快速進(jìn)步，人工智能技術(shù)與無(wú)人機(jī)可以為消防救援提供更多的解決方法和思路。為了創(chuàng)新和變革消防救援工作模式，探究基于無(wú)人機(jī)與人工智能的現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式構(gòu)建方法尤為重要。

一、基于無(wú)人機(jī)和人工智能的現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式構(gòu)建的重要性

（一）有利于精準(zhǔn)、迅速地抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)

基于消防實(shí)際情況，精心部署無(wú)人機(jī)，可使應(yīng)急救援工作者及時(shí)、迅速地獲取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的一些數(shù)據(jù)信息和動(dòng)態(tài)圖像，通過(guò)這些信息可以更好地制定救援計(jì)劃、評(píng)估火情。同時(shí)，消防人員還可利用人工智能技術(shù)對(duì)無(wú)人機(jī)獲取的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，包括火勢(shì)蔓延情況預(yù)測(cè)、火源位置精準(zhǔn)識(shí)別等。根據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，可制定最優(yōu)的救援計(jì)劃并明確救援路線。利用人工智能技術(shù)，還可輔助科學(xué)決策，提升消防應(yīng)急救援的質(zhì)量和效率。此類(lèi)現(xiàn)代化的消防應(yīng)急救援模式可提升救援的速度、精準(zhǔn)性，還能降低救援人員遇到風(fēng)險(xiǎn)的可能性。

（二）有利于提升消防救援效率

新時(shí)期，智能化技術(shù)逐步應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。在消防應(yīng)急救援中，利用無(wú)人機(jī)可以動(dòng)態(tài)監(jiān)控、收集一些危險(xiǎn)地帶的數(shù)據(jù)信息，為救援工作者提供真實(shí)、全面的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)資料。同時(shí)，基于人工智能技術(shù)，能夠?qū)o(wú)人機(jī)收集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，還可以進(jìn)行救援方案模擬，從中選出最佳的救援方案，縮短救援時(shí)間，大幅度提升消防救援效率。

（三）有利于保障消防救援行動(dòng)的安全性

利用人工智能與無(wú)人機(jī)構(gòu)建現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式，可大幅提升消防救援行動(dòng)的安全性。例如，消防工作者基于無(wú)人機(jī)能夠全面?zhèn)刹煳ｋU(xiǎn)區(qū)域，還可以獲取一些火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和圖像，促進(jìn)消防指揮中心對(duì)火災(zāi)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)或者火情進(jìn)行評(píng)估，以此為依據(jù)作出精準(zhǔn)決策。通過(guò)人工智能技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)和提取，可以為消防救援工作者提供針對(duì)性的行動(dòng)指導(dǎo)。當(dāng)消防員在黑暗或者濃煙中發(fā)現(xiàn)被困者，利用無(wú)人機(jī)搭載的傳感器或者熱成像儀，可精準(zhǔn)鎖定被困者的地點(diǎn)以及情況，從而能夠?qū)嵤┌踩⒂行У幕馂?zāi)救援，充分保障自身以及被困者的人身安全。

二、基于無(wú)人機(jī)和人工智能的現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式構(gòu)建方法

（一）精心部署無(wú)人機(jī)，開(kāi)展消防應(yīng)急救援偵察

當(dāng)前，現(xiàn)有的消防應(yīng)急救援方法及策略比較單一、滯后，一旦發(fā)生火災(zāi)，救援隊(duì)伍很難第一時(shí)間抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)對(duì)火災(zāi)救援質(zhì)量和效率造成很大影響。即便消防救援隊(duì)伍能夠及時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，但因火勢(shì)較大、風(fēng)險(xiǎn)較高等因素可能增加消防救援難度，使得消防工作人員無(wú)法全面了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，很難針對(duì)性地開(kāi)展救援工作。因此，為有效構(gòu)建現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式，消防部門(mén)管理者可與時(shí)俱進(jìn)，引入現(xiàn)代化的信息技術(shù)，如人工智能、無(wú)人機(jī)等，不僅可以提升消防應(yīng)急救援的效率，還能充分保障消防工作人員的安全^[1]。

在具體實(shí)施過(guò)程中，消防工作者可結(jié)合火災(zāi)的實(shí)際情況，科學(xué)部署無(wú)人機(jī)，并配備熱成像儀、高清攝像頭等，實(shí)時(shí)監(jiān)控火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的情況，統(tǒng)籌收集火源位置、火災(zāi)蔓延方向等數(shù)據(jù)。同時(shí)，借助無(wú)人機(jī)的熱成像、夜視功能，消防工作者在夜間或者煙霧彌漫等視線不太好的情況下也可以精準(zhǔn)、有效地開(kāi)展偵察工作。消防工作者也可結(jié)合無(wú)人機(jī)對(duì)一些危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估，尤其是建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、消防救援的安全性以及有毒氣體的濃度等，從而為救援決策的實(shí)施提供支持和幫助。若在消防救援過(guò)程中出現(xiàn)信息中斷的情況，無(wú)人機(jī)也可作為臨時(shí)通信中繼站，保障救援指揮中心和前線人員的通信和聯(lián)系。通過(guò)無(wú)人機(jī)搭載的傳感器，利用圖像識(shí)別技術(shù)可以更好地定位被困人員，及時(shí)展開(kāi)救援。例如，在加州山火災(zāi)救援過(guò)程中，消防工作者利用無(wú)人機(jī)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的火勢(shì)蔓延情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為消防指揮中心提供實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的火場(chǎng)情況，使消防員結(jié)合實(shí)際情況制定最優(yōu)的救援計(jì)劃。由此可見(jiàn)，人工智能、無(wú)人機(jī)在消防應(yīng)急救援中的優(yōu)勢(shì)較多，既可增強(qiáng)消防救援的安全性，還可以促進(jìn)消防應(yīng)急救援模式的現(xiàn)代化、高質(zhì)量發(fā)展。

（二）基于人工智能技術(shù)，開(kāi)展消防應(yīng)急救援?dāng)?shù)據(jù)分析

在利用人工智能、無(wú)人機(jī)構(gòu)建現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式過(guò)程中，通過(guò)無(wú)人機(jī)能夠?qū)崟r(shí)獲取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的煙霧濃度、溫度以及圖像等信息數(shù)據(jù)，借助人工智能中的圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)火災(zāi)中易燃易爆物品或者被困人員等關(guān)鍵信息進(jìn)行識(shí)別和提取，以此為依據(jù)綜合性評(píng)估火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的一些風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)可能增加救援難度或者存在危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)^[2]。同時(shí)，人工智能算法可以為消防人員、救援設(shè)備規(guī)劃提供最佳的路線，還能精準(zhǔn)且迅速地鎖定目標(biāo)位置。例如，某城市的大型倉(cāng)庫(kù)出現(xiàn)嚴(yán)重火災(zāi)，消防工作者利用無(wú)人機(jī)搭載的熱成像儀和高清攝像頭，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的火勢(shì)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，利用人工智能算法對(duì)火災(zāi)的情況進(jìn)行智能分析，一定程度上為消防隊(duì)提供了精準(zhǔn)且高效地控制火勢(shì)蔓延的方法、渠道。同時(shí)，該城市還出現(xiàn)過(guò)一次高層建筑火災(zāi)，消防工作者在展開(kāi)救援前利用無(wú)人機(jī)搭載的傳感器收集建筑物內(nèi)外的煙霧數(shù)據(jù)和溫度，根據(jù)此類(lèi)數(shù)據(jù)開(kāi)展人工智能系統(tǒng)分析，為消防指揮中心提供了人員疏散建議和建筑結(jié)構(gòu)安全評(píng)估指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)分析以上案例可知，在消防應(yīng)急救援中引入人工智能技術(shù)，既能夠助力消防工作者做出最佳的科學(xué)決策，還能全面提升救援質(zhì)量和效率^[3]。

（三）結(jié)合地理信息系統(tǒng)，制定消防救援計(jì)劃

基于無(wú)人機(jī)與人工智能構(gòu)建現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式、體系過(guò)程中，消防工作者還要根據(jù)實(shí)際情況，引入地理信息系統(tǒng)，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地形、植被、交通網(wǎng)絡(luò)、人口密度和建筑物分布等地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并實(shí)時(shí)拍攝火災(zāi)情況、火勢(shì)蔓延情況等影像數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)鎖定火源位置以及可能受影響的區(qū)域。利用GIS數(shù)據(jù)，基于人工智能算法，有效躲避可能存在的交通擁堵點(diǎn)、障礙物，充分保障消防救援設(shè)備和隊(duì)伍及時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)^[4]。消防工作者可依照路徑規(guī)劃的結(jié)果和火情分析情況，統(tǒng)籌配置消防人員、消防車(chē)輛以及滅火劑等消防資源，提升消防應(yīng)急救援資源的利用率。同時(shí)，基于地理信息系統(tǒng)，還可以對(duì)火災(zāi)的影響范圍以及火勢(shì)蔓延路徑進(jìn)行模擬，結(jié)合實(shí)際情況，制定切實(shí)可行的疏散計(jì)劃，幫助和指導(dǎo)居民通過(guò)疏散通道安全撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。在消防救援期間，可應(yīng)用無(wú)人機(jī)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，對(duì)地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，依照分析結(jié)果對(duì)消防應(yīng)急救援計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。例如，某城市曾經(jīng)發(fā)生一起比較嚴(yán)重的森林火災(zāi)，當(dāng)時(shí)的消防部門(mén)利用無(wú)人機(jī)在火勢(shì)比較大的區(qū)域開(kāi)展空中監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)獲取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的影像數(shù)據(jù)。消防工作人員借助人工智能系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)展開(kāi)分析，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)以及周邊的植被和地形情況，精準(zhǔn)規(guī)劃出消防人員以及車(chē)輛進(jìn)入的最佳路徑，幫助附近居民安全疏散、撤離。在消防救援期間，無(wú)人機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的情況，并將獲取的各項(xiàng)信息傳輸?shù)较乐笓]中心。指揮中心能夠結(jié)合收到的數(shù)據(jù)信息，靈活調(diào)整救援方案和策略，從而能夠有效控制火勢(shì)蔓延，將各項(xiàng)損失降到最低^[5]。

（四）基于無(wú)人機(jī)與人工智能，實(shí)施救援行動(dòng)

除以上提及的消防應(yīng)急救援偵察、數(shù)據(jù)分析、消防救援計(jì)劃制定以外，利用無(wú)人機(jī)和人工智能技術(shù)還可以針對(duì)性地開(kāi)展消防應(yīng)急救援行動(dòng)。為全面了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的情況，通常會(huì)利用無(wú)人機(jī)搭載熱成像儀與高清攝像頭來(lái)偵察火勢(shì)已經(jīng)蔓延的范圍，從而為消防員開(kāi)展救援、保障人身安全提供關(guān)鍵信息^[6]。例如，在一次森林火災(zāi)中，消防部門(mén)應(yīng)用無(wú)人機(jī)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展了全方位動(dòng)態(tài)監(jiān)控，為消防指揮中心提供了實(shí)時(shí)且精準(zhǔn)的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況，助力其制定了科學(xué)有效的救援方案、策略。無(wú)人機(jī)會(huì)將獲取的一些視頻數(shù)據(jù)或者圖像資料回傳到指揮平臺(tái)，利用人工智能算法可以對(duì)火勢(shì)蔓延的路徑以及火焰位置精準(zhǔn)測(cè)算，對(duì)消防應(yīng)急救援行動(dòng)開(kāi)展的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。在某次城市高層建筑火災(zāi)中，消防部門(mén)引入了人工智能系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人機(jī)所獲取的動(dòng)態(tài)性火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面進(jìn)行全面分析，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)了火勢(shì)可能蔓延的方向，一定程度上為消防員開(kāi)展人員疏散、應(yīng)急救援行動(dòng)提供了方向指導(dǎo)和依據(jù)。除此以外，利用無(wú)人機(jī)還能夠遠(yuǎn)程、精準(zhǔn)投放應(yīng)急救援物資，特別是一些比較危險(xiǎn)且消防人員很難到達(dá)的區(qū)域，通過(guò)無(wú)人機(jī)能夠精準(zhǔn)投放緊急醫(yī)療包、食物或者水等救援物資，滿(mǎn)足被困人員的應(yīng)急需求，提供良好的醫(yī)療救助。在此次應(yīng)急救援過(guò)程中，消防工作者還利用人工智能針對(duì)性作出了一系列的決策。此決策是以火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)果為依據(jù)，對(duì)不同的應(yīng)急救援方案進(jìn)行模擬分析，輔助消防救援指揮中心管理者做出科學(xué)、及時(shí)的決策。例如，在某次化工廠火災(zāi)救援中，消防工作者結(jié)合化工廠的實(shí)際情況，利用人工智能技術(shù)對(duì)不同的應(yīng)急救援方案進(jìn)行模擬分析，對(duì)每個(gè)方案可能會(huì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況、結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，幫助消防應(yīng)急救援指揮中心管理者選出了最優(yōu)的應(yīng)急救援方法、路徑，最終成功救出了化工廠火災(zāi)中的被困人員，還將化工廠的各項(xiàng)損失降至最低^[7]。

結(jié)語(yǔ)

綜上，探究基于無(wú)人機(jī)和人工智能的現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式構(gòu)建極具現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。消防救援工作者及相關(guān)部門(mén)要認(rèn)識(shí)到人工智能與無(wú)人機(jī)對(duì)構(gòu)建全新的現(xiàn)代化消防應(yīng)急救援模式的重要性，結(jié)合實(shí)際情況，靈活應(yīng)用人工智能技術(shù)、無(wú)人機(jī)開(kāi)展消防應(yīng)急救援過(guò)程中的偵察工作，做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，針對(duì)性制定消防應(yīng)急救援計(jì)劃，以此為依據(jù)開(kāi)展應(yīng)急救援行動(dòng)，不僅可提升消防應(yīng)急救援的質(zhì)量、效率，還能保障消防人員、被困人員的人身安全。未來(lái)，隨著智能化技術(shù)的逐步創(chuàng)新與完善，相信會(huì)有更加智能化的技術(shù)，促進(jìn)消防應(yīng)急救援模式實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新、高質(zhì)量發(fā)展，以此來(lái)保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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