無人機在消防應急救援實戰中的應用

摘要：在消防應急救援實戰中，無人機作為現有消防救援偵查手段的有力補充，展示出其無法比擬的優越性，在災情偵查、三維建模、輔助救援、交通護航、現場勘驗等方面應用愈加廣泛，其廣闊的視野和豐富的檢測手段為消防救援隊伍做好現場偵查、準確把握災害發展態勢提供了強有力的技術支撐。現結合實際案例分析無人機在消防應急救援實戰中的應用，以供參考。

關鍵詞：消防應急救援；無人機；應急救援實戰

中圖分類號：D631.6" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2024）07-0027-03

隨著我國無線通信技術和無人機產業的不斷發展融合，無人機作為一種創新型技術工具，被廣泛應用于災害現場的交通護航、災情偵查、輔助救援等關鍵環節，為現場指揮調度提供了輔助決策依據。然而，其在消防應急救援實戰中的應用也面臨諸多挑戰，包括行業標準尚未統一、兼容性不足等。現通過深入探討無人機技術在消防應急救援實戰中的具體應用和面臨的挑戰，給出其在消防應急救援實戰中的應用建議，以供參考。

1 無人機在消防應急救援實戰中的應用場景

在不同的災害救援現場，無人機通過搭載不同的功能模塊，能夠收集相應的事故信息、數據，實現災情偵查、三維建模、輔助救援、交通護航、現場勘驗等。

1.1" 災情偵查

災害現場情況復雜多變，若消防救援人員對災害現場缺乏足夠的認知，隨時可能面臨爆炸、坍塌、腐蝕等未知或者不確定危險，嚴重威脅消防救援人員的生命安全。通過無人機的全景攝像鏡頭和熱成像鏡頭，可以直觀觀察災情發展態勢、蔓延方向、高溫火點、被困人員位置等信息；利用圖像識別技術，系統可以檢測出火焰的亮度和形狀以及周圍環境的狀況，從而幫助消防救援人員更準確地判斷火災的規模和發展趨勢；通過氣體檢測模塊，可實時監測災害現場有毒有害氣體的類別和濃度，并將信息實時傳輸至現場指揮部，為現場救援提供決策依據。

2023年轄區某環保有限公司無機庫發生火災，現場存有大量有機、無機化工廢料。轄區消防救援站到達現場時，倉庫南半部分已完全坍塌，并伴隨濃烈的刺鼻性氣味。指揮員到場后第一時間利用無人機熱成像鏡頭查看火勢和高溫火點，并利用氣體檢測模塊實時探測現場有毒氣體濃度，為現場滅火救援提供可視化的輔助決策。

1.2" 三維建模

利用無人機的傾斜攝影測量技術航拍災害現場，然后對這些二維航拍圖像進行全景建模，可生成跟現實環境完全一致的三維數字模型。相比傳統的測量方式，無人機航拍建模具有范圍大、精度高的優勢，可以最大限度還原事故現場，為全勤指揮部指揮決策和后續的案例復盤提供技術支撐。

江蘇某化工爆炸案例復盤報告中指出：爆炸事故發生后，全勤指揮部利用無人機航拍測繪技術，實時觀測現場火焰、煙氣、異常聲響等情況，建立起現場立體災害模型，有力地支持了現場處置和后期戰評工作。

1.3" 輔助救援

對消防救援人員無法第一時間進入的災害現場，可以利用無人機運送少量的救援物資和醫療用品，為被困者開展自救創造條件。在山岳、水域、冰面救援中，現有的救生拋投器受限于使用環境，拋射精準度差、救援效率低，可以通過操作無人機搭載救生繩的方式搭建救生通道[1]。此外，近幾年高層建筑火災時有發生，隨著無人機的興起，各國科研團隊也在嘗試通過為無人機搭載特種滅火導彈的方式，研制能夠快速準確撲滅高樓火災的無人機裝備。

2018年轄區兩名男孩被突如其來的海浪卷入大海中，全勤指揮部到場后立即將無人機升空，展開熱成像偵查搜救，第一時間發現了被海浪卷走的人員，并將位置實時共享給救援人員，救援人員及時乘坐舟艇到達現場并救出被困人員。

1.4" 交通護航

無人機具有高空游弋靈活、移動速度快、監測范圍廣的優勢。因此，無人機在接到消防警情調度后，可第一時間偵查救援力量途經道路實時路況，提示消防車輛規避擁堵路段，生成最優路徑和最佳救援隊形，確保救援行動的順利進行。也可利用空中喊話為消防車輛護航，對比傳統的“鐵騎護航”“綠燈護航”，無人機能夠實現2min內到達指定位置，真正做到秒級響應，利用數字化手段智治消防通道堵塞這一城市頑疾，讓生命救援之路全程綠燈。

1.5" 現場勘驗

災害現場環境復雜、不確定因素多、危險性大，可利用無人機的偵查檢測功能，開展現場勘驗和輔助火災事故調查。

江蘇某化工爆炸案例復盤報告中指出：爆炸處置過程中，消防救援隊伍通過實景三維建模，在模型上及時測量爆炸大坑的直徑、罐體高度、抽排水線路的長度，計算出核心區域的面積[2]。同時，利用多無人機懸掛鉛墜沉入大坑水中，估測了爆炸大坑的深度，期間應用多旋翼無人機配合拍攝了圖片、視頻一千余份，采集提供各種危化品數據、現場圖片、音視頻資料，為事故調查提供了大量資料和現場數據。

2 無人機在消防應急救援實戰中應用的優勢

2.1" 視域廣闊

隨著無人機與先進攝像技術的有機融合，無人機的拍攝視野和范圍實現了質的飛躍。在災害現場，地面消防救援人員難以對事故現場進行全面偵查，而無人機能在一定程度上彌補傳統地面偵查手段的不足，通過裝載高分辨率的攝像機，實時拍攝事故現場的影像，獲得更全面的災情現場信息，從而在應對突發事件時展現出更快的反應速度和更強的應變能力。

2.2" 定位精準

在低空飛行時，無人機的測量精度可以達到毫米級，對于測量工作來說具有相對較高的精度[3]。除前期發送準確坐標定位外，具有紅外熱成像功能的無人機還能對火點或被困人員進行熱成像探測，并對燃燒區域的火災蔓延方向進行監控，在消防救援決策中起到關鍵作用。無人機還可以通過搭載火災撲救裝置或噴灑滅火劑的設備，直接對火源進行定點撲救，有效控制火勢的蔓延，減少人員傷亡和財產損失。

2.3" 靈活機動

無人機體積小、操作方便，僅需1～2人就可完成起飛、降落工作。同時，依托逐步升級的飛行控件，無人機可以在復雜的地形中隨時起飛與降落，在道路情況復雜、消防救援人員一時無法進入現場的情況下，具有很強的操作性和靈活性。

2.4" 安全可靠

無人機能夠深入一些人員無法到達的惡劣環境開展偵查，無論是高溫煙霧彌漫的火場，還是毒氣蔓延的事故現場，都可以實時采集事故現場的相關圖像和信息，并及時將數據上傳到后臺服務中心，系統通過對這些數據進行實時分析，可識別火源位置、火勢發展趨勢以及可能受影響的區域。這些關鍵信息可為消防救援人員提供重要的決策支持，使他們能夠更加準確地了解火災情況，并采取相應的救援措施。

3 無人機在消防應急救援實戰應用中存在的問題

面對新形勢、新任務，無人機在消防應急救援實戰應用方面還存在一些不足，主要表現在以下方面：

3.1" 消防行業標準尚未統一

目前，我國尚未出臺消防無人機的行業標準，沒有對消防無人機在續航、載重、抗干擾、抗高溫、抗風雨、防爆、避障等方面的技術參數進行統一要求[4]。現有的無人機普遍存在機體抵抗惡劣環境能力差、續航時間短、抗信號干擾能力差、壁障存在反射盲區、偵檢數據不夠精準、夜視效果不佳、智能化程度不高等問題。這些問題嚴重制約著消防無人機的發展，所以亟須出臺相應的行業標準，對性能要求和技術參數進行統一規范，以推進消防無人機研發的科學化、生產的有序化以及應用的規范化。

3.2" 研發應用專業化能力有待進一步提升

目前無人機在消防應急救援領域主要應用于災情偵查和視頻拍攝，沒有針對不同的災害現場研究梳理無人機模塊化應用場景，缺乏不同災害場景的無人機操法研究，在應急救援現場也缺乏統一調度機制，實戰化水平不高。另外，無人機飛手基本由各消防救援站的通訊員擔任，大多沒有經過專業的技能培訓，對無人機性能掌握不細，在無人機場景應用上缺乏創新，影響了無人機出動效率和應急效能。

3.3" 信息模塊兼容性不足

消防無人機在滅火救援中攜帶的各種功能模塊，如紅外熱成像信息采集、溫度數據采集、可燃氣體濃度采集等，需要專門的數據傳輸與分析系統，不同廠家生產的功能模塊存在不兼容的問題，導致采集的數據無法統一匯總、統一分析。此外，不同品牌的無人機數據交換格式和通信協議也不盡相同，致使模塊設備和系統之間無法順暢地進行數據交換和信息共享，這些都嚴重制約消防無人機行業的進一步發展。

4 無人機在消防應急救援實戰中的應用建議

4.1" 建立健全消防無人機相關法律規范

目前，消防改制轉隸工作已基本完成，各種規章制度愈發完善。然而現有的民用無人機法律法規無法對消防無人機實戰化運行提供強有力的法律支撐，因此對消防無人機準入標準和發展規劃的制定已迫在眉睫。應健全研發、裝備、運行管理等工作機制，科學建立無人機實戰應用規范標準和配套措施[5]。

4.2" 切實加強消防無人機專業人才培養

制定培訓考核機制，定崗定位，督促無人機飛手熟練掌握使用技能，開展專業理論技能培訓，考取無人機駕駛資格證，確保每個基層消防救護站至少配備1名持證上崗操作員。建設無人機實訓基地，提升無人機專業教學設施和場地保障能力，培養具備消防無人機操作能力的師資力量，定期開展無人機飛手輪訓訓練，固化適用于消防的專業基礎課和專業核心課程。

4.3" 強化推進消防無人機實戰化應用

在確保無人機和操作員配備到位的情況下，做到無人機隨警出動，第一時間升空偵查，收集相關信息傳到現場指揮部，要將無人機的災情偵查、輔助救援等工作貫穿于應急救援行動全過程。要及時總結消防無人機實戰運用的經驗教訓，并對其存在的問題開展常態化分析研判，創新并固化實戰操法，提升輔助工作質效，提升無人機飛手的實戰能力。

4.4" 有序推動消防無人機探索研發

積極主動對接專業行業部門，與制造商、專業團隊建立聯勤聯動機制，學習相關部門無人機建設應用先進經驗，加強技能學習，解決飛手不夠、操作專業性不強等問題[6]。同時，依托無人機龍頭企業研發能力，將研發重點聚焦機身輕、靈活組裝拆卸、增強續航性能、提高高溫火焰耐受性、增加載重、提高抗風性能、提升拋投精度等方面。

4.5" 制定統一的信息通信標準

通過采用標準化的接口和協議，確保信息模塊可以與現有的通信設備和系統進行有效集成。這種模塊化設計不僅有助于降低整合成本，還能夠提高系統的靈活性和可擴展性。同時，建立統一的通信標準，促進不同廠商之間的相互操作性。制定通用的數據交換格式和通信協議，確保不同設備和系統之間可以實現順暢的數據交換和信息共享。通過統一的標準，可以降低技術集成的難度，提高系統的整體性能和穩定性。

5 結束語

無人機具有體型較小、視野廣闊、功能全面的特點，將其運用于復雜現場的消防救援可以為消防指戰員提供災害現場的詳細情況，再通過消防指戰員的指揮調度，使消防指戰員能對災害現場進行有目的、有方向的救援工作，大幅度提高救援效率，對保障人民生命財產安全具有重大意義。同時，隨著無人機技術的不斷進步和完善，可以預見，未來其在消防救援領域的應用將會更加廣泛和深入，數據模型將更加精確，處理能力將更強大，而與物聯網設備的集成將使得數據收集和處理更加全面和實時。

參考文獻

[1]孫菲菲.淺談無人機在消防滅火和應急救援中的應用[J].中國科技縱橫，2020（5）：192-193.

[2]曹勇兵.江蘇消防無人機應用現狀與發展思考[J].中國消防，2019（7）：68-70.

[3]周正超.無人機在消防滅火救援工作中的運用[J].今日消防，2020，5（8）：22-23.

[4]包云麒.無人機在消防滅火救援工作中的應用研究[J].安防科技，2021（15）：8.

[5]尹黎，任壯.消防無人機實戰應用與發展研究[J].河南科技：上半月，2020（32）：60-62.

[6]李洪山.淺析無人機技術在現代消防救援實戰中的應用

[C]//2023年度滅火與應急救援技術學術研討會論文集，

2023：30-32.