霍樾

[摘 要]在城市規(guī)劃建設(shè)中，消防滅火救援工作引起了社會各界的廣泛關(guān)注。如何運用先進技術(shù)手段，提升消防滅火救援實效性，確保人們的生命安全、財產(chǎn)安全，促進整個社會的和諧發(fā)展，這是消防管理部門值得深思的一個關(guān)鍵問題。在科學技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)背景下，無人機給消防滅火救援工作提供了很大便利，發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用。應(yīng)用無人機，對現(xiàn)場情況進行有效監(jiān)控，制定科學、有效的救援方案，使消防人員的人身安全得到充分保證，這樣既能夠起到良好的搶險救援效果，也可以把控全局，做到消防滅火救援的精準到位。本文針對無人機在消防滅火救援行動中的具體應(yīng)用情況進行了探究性分析。

[關(guān)鍵詞]無人機；消防滅火；救援行動；應(yīng)用；分析

時代在進步，社會在發(fā)展，人們的生活質(zhì)量顯著提高，安全意識隨之上漲?；馂?zāi)事故的頻繁發(fā)生，容易危害人們的生命安全，影響整個社會的穩(wěn)定、和諧。城市的發(fā)展需要依靠消防滅火救援工作的大力支持，提升消防工作實效性，降低滅火救援作業(yè)量，會充分滿足人們的長遠發(fā)展需求，為社會主義現(xiàn)代化的建設(shè)事業(yè)貢獻出最大助力。無人機具有實時監(jiān)控、精準無誤、使用方便、成本低廉等優(yōu)勢，在消防滅火救援行動中的合理應(yīng)用，既能夠彌補消防部門圖像傳輸?shù)闹T多漏洞，又可以改善數(shù)據(jù)信息獲取速度慢、技術(shù)空白等弊端，更好的處理緊急事故，進而真正體現(xiàn)出搶險救援行動的現(xiàn)實意義。

一、無人機概述

無人機是自由操控的一種不載人飛機，它由無線遙控設(shè)備進行指揮，不受時間、空間限制，精準獲取到人們所需的各項數(shù)據(jù)。無人機也是一種空中機器人，在空中執(zhí)行各種飛行任務(wù)，為地面提供有價值的參考信息。無人機適合完成一些帶有危險性質(zhì)的任務(wù)，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，未來的進步空間很大。無人機由傳感器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、無人飛行載體、地面監(jiān)測站四部分組成，同時具備體積小、造價低、使用方便、作戰(zhàn)環(huán)境要求低、生存能力強等優(yōu)點。無人機種類繁多，如無人直升機、無人多旋翼飛行器、無人傘翼機、無人垂直起降飛機、無人飛艇等。無人機最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，后來隨著技術(shù)的進步與發(fā)展，又廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域。多項工作得到無人機的輔助，都高效、優(yōu)質(zhì)的完成了各項艱巨任務(wù)，其中消防火災(zāi)救援行動的應(yīng)用成效尤為顯著。

二、無人機分類

無人機有多個分類，劃分標準也各不相同。可以按動力劃分、結(jié)構(gòu)劃分、用途劃分、行業(yè)應(yīng)用劃分、使用范圍劃分等。消防滅火救援行動具有一定的特殊性質(zhì)，它所使用的無人機可按照動力、外形結(jié)構(gòu)進行種類區(qū)分。

（一）動力劃分

根據(jù)動力源的不同，無人機可分為油動和電動兩種。顧名思義，油動無人機采用燃油（汽油、柴油）作為驅(qū)動，電動無人機采用電池（鋰電池）作為驅(qū)動。油動無人機明顯優(yōu)點是續(xù)航時間長，但存在安全隱患，墜機可能引發(fā)火災(zāi)；而電動無人機則安全得多，但受限于電池，續(xù)航時間較短。

（二）外形結(jié)構(gòu)

按外形結(jié)構(gòu)劃分，無人機可分為多旋翼無人機、固定翼無人機和無人直升機。多旋翼無人機，也可叫做多軸無人機，根據(jù)螺旋槳數(shù)量，又可細分為四旋翼、六旋翼、八旋翼等。一般認為，螺旋槳數(shù)量越多，飛行越平穩(wěn)，操作越容易。多旋翼無人機具有可折疊、垂直起降、可懸停、對場地要求低等優(yōu)點。固定翼無人機外形像“十”字或“士”字，機翼與機身垂直。此類無人機采用滑跑或彈射起飛，傘降或滑跑著陸，對場地有一定要求；巡航距離、載重等指標明顯高于多旋翼無人機。無人直升機一般體型較大、油動驅(qū)動、需要專業(yè)操作人員操控，使用性不靈活和技術(shù)難度造成無人直升機在民用市場并不多見。鑒于滅火救援和搶險救災(zāi)的特點，消防部隊大都用的是多旋翼無人機。

三、無人機應(yīng)用優(yōu)勢

（一）機動靈活

目前我國廣為運用的無人機的機型都很小，重量也輕，操作也非常方便，1-2個人即可操作，且攜帶方便。無人機對起飛條件要求極低，在各種地形條件下均可完成升空，且很容易掌控它的飛行方向。它具有較小的轉(zhuǎn)彎半徑，反應(yīng)敏捷，有著很強的機動性，可根據(jù)周圍環(huán)境的變化靈活地調(diào)整飛行角度。

（二）智能化操作

隨著技術(shù)的發(fā)展，無人機逐漸融入了人工智能，許多便利的操作功能基本實現(xiàn)，如一鍵起飛、一鍵降落、一鍵返航、一鍵巡航等簡單的操作程序大大簡化了操作難度。此外，最新的無人機還實現(xiàn)了三個非常先進的功能。1.障礙感知功能，這項功能使無人機能夠自動感知障礙物并主動避開，且有效視覺定位系統(tǒng)距離達到10m，可以在沒有GPS信號的情況下實現(xiàn)精準懸停或平穩(wěn)飛行。2.視覺追蹤功能，通過強大的圖像識別技術(shù)，實現(xiàn)有效識別和追蹤拍攝目標，可更加靈活便捷的進行航拍。3.指點飛行功能，在屏幕上隨意點擊，無人機便可自主繞開障礙飛行到你點擊的位置，同時還可通過返航鍵實現(xiàn)自主安全返航。

（三）搜救可靠

在嚴峻惡劣的條件下，比如遇到高溫、暴雨、山體滑坡等情況，憑借傳統(tǒng)的搜救技術(shù)難以開展工作，而無人機則不受影響，甚至現(xiàn)場含有毒氣體、或易塌、易爆時，無人機依然可以對搜救現(xiàn)場進行全天候觀察，從而保障了搜救人員的人身安全。

四、無人機在消防滅火救援行動中的具體應(yīng)用

（一）災(zāi)情偵查

在火災(zāi)現(xiàn)場和搶險救援方面，無人機系統(tǒng)可在第一時間到達現(xiàn)場，迅速展開作業(yè)，提高響應(yīng)速度。小型無人機系統(tǒng)的重量可以控制在幾千克或十幾千克以下，依靠遙控器或手提電腦就可進行操控，只需2-3個人就可以完成任務(wù)。一架收納狀態(tài)的無人機可以嵌入標準行李箱內(nèi)，運輸方便，在道路被毀或野外惡劣地形的情況下，工作人員完全可以攜帶全部裝備徒步到達現(xiàn)場。在消防的火情、災(zāi)情偵查方面，無人機可以方便的攜帶風速儀、測溫儀和?；穫蓹z模塊快速到達災(zāi)害現(xiàn)場一線進行初期偵查，為火情、災(zāi)情處理提供第一手決策資料。

（二）實時數(shù)據(jù)采集

無人機配置的多媒體采集系統(tǒng)可以現(xiàn)場完成視、音頻數(shù)據(jù)的采集，并通過有線、微波、3G、衛(wèi)星鏈路等傳輸方式，將采集的音視頻信息實時傳送到各級指揮中心，為指揮部門提供第一手資料。其機載攝像機可對視、音頻進行編碼壓縮，現(xiàn)階段圖像壓縮采用高效成熟的H.264標準，未來可支持更高效的H.265標準，相比MEPG2、MPEG4標準，H.264 /265標準在圖像壓縮效率方面的優(yōu)勢明顯，雖然運算量較大，但基于高速DSP處理技術(shù)的快速發(fā)展，可以通過硬件優(yōu)化的方式解決運算難題。結(jié)合通信衛(wèi)星與地面接收站，無人機可實現(xiàn)超遠距離實時通信視頻回傳，供滅火救援指揮決策使用。無人機可以靈活添加攝像機、熱像儀等各種傳感器，根據(jù)不同的任務(wù)需求，搭配組合成不同的設(shè)備搭載方案，配合自動曝光攝影等一系列先進技術(shù)，支持自動獲取高清晰數(shù)碼照片，經(jīng)后期處理，生成的數(shù)碼影像和地形圖可為災(zāi)難評估和災(zāi)后重建提供可靠的數(shù)據(jù)保障。

（三）救援指揮調(diào)度

在面對救災(zāi)等大型的公共事件時，由于其涉及的面比較廣，所以會產(chǎn)生較大的社會影響，無人機可以利用其體積小以及環(huán)境包容度高等特性可以使救災(zāi)的調(diào)度更加有效，實現(xiàn)救災(zāi)的科學性。在進行救援的現(xiàn)場環(huán)境中，進行實時的數(shù)據(jù)傳輸可以使其調(diào)度更加有序，但是依舊存在很多的救援現(xiàn)場，救援隊員無法進行深入，利用無人機可以實現(xiàn)有效偵察，為官員的指揮提供一定的依據(jù)。使其決策的科學性得到提高，很大程度上增強了信息化水平，更加滿足現(xiàn)代化的需求。

（四）實用功能拓展

為了使消防安全得到進一步的提高，使無人機技術(shù)在消防救援中得到全面應(yīng)用，我們對無人機的功能進行了全面地探索，使其可以滿足更多功能，例如：可以進行空中監(jiān)測，利用多種設(shè)備，例如熱成像儀，定位系統(tǒng)、有毒氣體檢測以及測風儀器等實現(xiàn)與無人機的聯(lián)合，使其對救援環(huán)境進行有效監(jiān)測；可以在無人機上設(shè)置滅火劑的加載，實現(xiàn)其滅火功能?？梢约虞d3D建模模塊，對災(zāi)害現(xiàn)場進行快速建模分析，更好的服務(wù)于滅火救援實戰(zhàn)。同時，還可以利用無人機進行救援設(shè)備的傳輸，使其救援更加有效。

五、結(jié)語

總而言之，在社會經(jīng)濟高速發(fā)展、科學技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)過程中，無人機技術(shù)已經(jīng)得到了社會各界的廣泛認可。但是未來的完善空間依舊巨大，需要引起相關(guān)研究人士的高度關(guān)注。將無人機科學、合理應(yīng)用于消防滅火救援工作中，有利于提升消防安全性，優(yōu)化搶險救災(zāi)效果，促進社會的和諧發(fā)展。無人機在抗洪搶險、火災(zāi)撲救、地震救援中都突顯了很大的應(yīng)用優(yōu)勢，減輕了消防人員的救援負擔，激發(fā)了消防人員的工作熱情。無人機輔助消防行動，加快了消防事業(yè)的信息化建設(shè)。無人機實際應(yīng)用中仍舊存在一些技術(shù)難題亟待解決，消防人員要在實踐中努力提高自身的綜合素質(zhì)與專業(yè)能力，充分發(fā)揮無人機的應(yīng)用優(yōu)勢，更好的助推消防事業(yè)的長遠、可持續(xù)發(fā)展。

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