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        無人機(jī)在LNG接收站消防滅火救援中的應(yīng)用研究

        2019-09-10 16:45:46竇星
        今日消防 2019年11期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用前景無人機(jī)

        竇星

        摘要:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,無人機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,在交通管理、搶險(xiǎn)救援、媒體錄制、消防滅火等領(lǐng)域已經(jīng)起到了舉足輕重的作用,其中無人機(jī)在消防領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊,潛力巨大。本文從無人機(jī)的概念切入,探討了LNG接收站火災(zāi)事故的特性和無人機(jī)在消防滅火救援中的應(yīng)用優(yōu)勢,著重分析了其在滅火與救援中的實(shí)際運(yùn)用途徑,希望能對LNG接收站消防滅火救援的創(chuàng)新研究提供一定參考。

        關(guān)鍵詞:無人機(jī); LNG接收站; 消防滅火; 應(yīng)用前景

        1 ? 引言

        隨著國內(nèi)LNG行業(yè)的飛速發(fā)展,LNG接收站的數(shù)量與規(guī)模都在飛速增長,LNG作為我國能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分以及戰(zhàn)略物資,其設(shè)施安全可靠運(yùn)行的重要性不言而喻。隨著科技的不斷發(fā)展,無人機(jī)等先進(jìn)技術(shù)在消防滅火救援方面的應(yīng)用研究也得到了廣泛開展,將其應(yīng)用于LNG接收站的滅火救援中,也將成為未來的發(fā)展趨勢。無人機(jī)以其靈活機(jī)動(dòng)、安全快速的優(yōu)勢,將大大彌補(bǔ)現(xiàn)有消防滅火救援技術(shù)中的短板,提升救援效率,降低救援成本。

        2 ? 無人機(jī)簡介

        無人機(jī),即無人駕駛飛機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle),是一種由無線遙控設(shè)備或由程序控制操縱的無人駕駛飛行器,其飛行過程中將全部由電子設(shè)備無線遙控,無需飛行員在機(jī)內(nèi)駕駛。無人機(jī)主要由飛機(jī)機(jī)體、飛控系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、數(shù)據(jù)連接系統(tǒng)和發(fā)射回收系統(tǒng)等數(shù)個(gè)重要部分組成,具體可以分為無人直升機(jī)、固定翼機(jī)、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機(jī)等類型。無人機(jī)具備很多顯著的特點(diǎn):一是制造成本低,養(yǎng)、維修方式簡單,運(yùn)行成本低廉;二是操作簡單,人員培訓(xùn)成本和技術(shù)難度低;三是體型較小,不需要大面積的停放場地。另外,即使在火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域及遭遇其他不良?xì)夂驎r(shí),無人機(jī)也可以執(zhí)行緊急飛行任務(wù),使救援人員的安全得到保障。因此,其在消防滅火救援中具有廣闊的應(yīng)用前景,可以極大提升消防滅火救援工作的效率和成本,更好地保證人民群眾財(cái)產(chǎn)及生命安全[1]。

        3 ? LNG接收站火災(zāi)事故特點(diǎn)

        由于LNG本身的物性特征,其發(fā)生泄漏及火災(zāi)時(shí),有質(zhì)量燃燒速率大、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?、火焰溫度高、熱輻射?qiáng)、易形成大面積火災(zāi)和池火、具有復(fù)燃及復(fù)爆性以及較難于撲滅等特點(diǎn)。

        此外,LNG接收站工藝裝置和管線區(qū)域布置較為密集,火災(zāi)形成的熱輻射容易對周邊裝置產(chǎn)生影響,且常規(guī)的固定式消防滅火設(shè)施在應(yīng)對較為復(fù)雜的火災(zāi)事故時(shí),其保護(hù)區(qū)域和覆蓋范圍可能存在死角,而采用移動(dòng)式滅火器進(jìn)行人工滅火救援又有很大風(fēng)險(xiǎn)。

        最后,LNG在常規(guī)儲(chǔ)存與輸送條件下溫度非常低(約-160℃),泄漏后在常溫下會(huì)迅速揮發(fā),并使空氣中的水蒸氣凝結(jié)產(chǎn)生白色氣云,遮擋視線,對現(xiàn)場處置和救援產(chǎn)生不利影響。

        4 ? 無人機(jī)應(yīng)用于消防滅火救援中的優(yōu)勢

        4.1 ?機(jī)動(dòng)靈活,便捷可靠

        無人機(jī)最顯著的特點(diǎn)和優(yōu)勢就是體積小,其在執(zhí)行任務(wù)過程中非常機(jī)動(dòng)靈活,能夠在有限空間內(nèi)起飛制動(dòng),同時(shí)可以完成狹窄空間內(nèi)的偵查救援。另外,無人機(jī)受外界環(huán)境干擾較小,在一些極端條件(如風(fēng)速、煙霧、溫度、有害氣體環(huán)境)下,仍舊可以迅速起飛執(zhí)行滅火救援任務(wù)。

        其次,無人機(jī)操作便捷,反應(yīng)能力迅速,可以及時(shí)根據(jù)指令更改行動(dòng),轉(zhuǎn)換救援地點(diǎn)與消防救援策略[2]。無人機(jī)操作較簡單,人員培訓(xùn)成本和技術(shù)難度低,這也極大提升了無人機(jī)大規(guī)模推廣應(yīng)用的可行性。

        4.2 ?視野全面,數(shù)據(jù)傳輸便捷

        目前,隨著信息化、智能化、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,實(shí)際應(yīng)用中已能夠通過寬帶網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)鏈等技術(shù),對無人機(jī)實(shí)現(xiàn)超視距控制,實(shí)現(xiàn)從高空等角度,對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局性監(jiān)控和拍攝。另外,無人機(jī)受飛行及停放空間限制較小,對于不同視角、不同距離的目標(biāo),甚至是受限空間等人員無法進(jìn)入的區(qū)域,都可進(jìn)行有效勘察,保證火災(zāi)現(xiàn)場的整體環(huán)境和關(guān)鍵位置情況清晰明了,使滅火救援部署更具有針對性,提高救援工作的效率。

        無人機(jī)獲取目的影像的速度非???,可以及時(shí)運(yùn)用其靈活機(jī)動(dòng)性實(shí)時(shí)反饋火災(zāi)情況,為進(jìn)一步的救援行動(dòng)提供可靠的事實(shí)參考,充分發(fā)揮出它在消防滅火救援中的作用和價(jià)值[3]。消防人員可以通過遠(yuǎn)程控制無人機(jī)和攝像頭,根據(jù)實(shí)際需求實(shí)時(shí)采集圖像,及時(shí)上報(bào)、轉(zhuǎn)播災(zāi)害事故現(xiàn)場實(shí)時(shí)情況,更有的放矢制定救援方案,有效提升消防搶險(xiǎn)救援能力[4]。

        5 ? 無人機(jī)在消防滅火救援中的具體應(yīng)用

        5.1 ?火情偵查

        受到現(xiàn)場環(huán)境的限制,常規(guī)的滅火救援工作經(jīng)常存在救援人員對災(zāi)情現(xiàn)場不熟悉,救援行動(dòng)盲目、沒有針對性,滅火救援效率低等問題。而利用無人機(jī)則可以實(shí)現(xiàn)對災(zāi)情的靈活偵查,特別是針對特種災(zāi)情和嚴(yán)重災(zāi)情,無人機(jī)可成為空中的“偵察兵”。一是針對環(huán)境較復(fù)雜的區(qū)域如LNG罐頂、LNG碼頭、工藝裝置與管線密集區(qū)等滅火救援現(xiàn)場,無人機(jī)可無視地形及空間限制,對現(xiàn)場火情進(jìn)行偵察,確定泄漏點(diǎn)、起火點(diǎn)位置及數(shù)量,并勘察周邊環(huán)境、風(fēng)向、消防設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)等,為消防救援力量部署提供參考;二是針對一些熱輻射強(qiáng)度高、視野受限的危險(xiǎn)區(qū)域,能夠快速抵達(dá)火場任何位置,進(jìn)行近距離偵查,及時(shí)掌握火災(zāi)核心區(qū)域燃燒狀態(tài)、溫度等情況,為消防滅火策略的制定提供有效的參考資料,也為現(xiàn)場人員的安全撤離提供有效保障。

        5.2 ?指揮調(diào)度

        火災(zāi)現(xiàn)場存在較大不確定性,在一些復(fù)雜救援環(huán)境中,基本的通信有時(shí)也難以保證。無人機(jī)可以通過搭載通信中繼器,以最短的時(shí)間在現(xiàn)場建立起通信鏈路,進(jìn)行實(shí)時(shí)的災(zāi)害現(xiàn)場音頻、視頻傳輸,保證滅火救援部署工作的有效開展和及時(shí)調(diào)整。另外,也可以通過多臺(tái)無人機(jī)設(shè)備定位火場人員位置并共享位置信息,從而進(jìn)行人員調(diào)度,協(xié)調(diào)整個(gè)現(xiàn)場的力量部署,最大限度保障人員安全。

        5.3 ?輔助救援

        無人機(jī)在消防滅火救援輔助中的作用體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。第一,搭載語音設(shè)備,實(shí)時(shí)傳遞語音指令。在不具備無線通信條件或通信裝置受損的環(huán)境中,可以利用無人機(jī)搭載的語音設(shè)備,及時(shí)傳遞避災(zāi)指令,安撫被困者情緒,使其保持冷靜,等待救援或自救,提升救援效率,降低人員傷亡。第二,搭載滅火救援物資。對于不利于救援人員靠近和開展救援的場景,如帶電設(shè)施起火,受限空間火災(zāi),LNG大面積泄漏起火,以及不能直接用常規(guī)滅火劑或現(xiàn)場滅火裝置失效的情況下,可以讓無人機(jī)搭載滅火劑及噴灑裝置,在火場中進(jìn)行定點(diǎn)噴灑,或從高空進(jìn)行覆蓋性釋放,從而有效控制火勢。無人機(jī)還可用于掛載及向火場內(nèi)投放簡單的救援裝備,如空氣呼吸器、安全繩、折疊擔(dān)架、急救藥品等,用以協(xié)助被困人員自救,提升救援成功率。

        6 ? 結(jié)語

        隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,無人機(jī)以其操作簡單、環(huán)境約束小、成本較低、靈活機(jī)動(dòng)等優(yōu)勢,能有利地幫助消防人員開展火情偵查,進(jìn)行應(yīng)急指揮、人員調(diào)度,并協(xié)助救援物資的運(yùn)送以及受困人員的安撫疏散,其在LNG接收站消防滅火救援中的應(yīng)用前景不容忽視。未來,隨著無人機(jī)操縱人員培訓(xùn)、考核、認(rèn)證制度的不斷完善,無人機(jī)自動(dòng)化、智能化程度的不斷提升,無人機(jī)救援領(lǐng)域應(yīng)用研究的不斷深入,其在我國重要設(shè)施消防滅火救援事業(yè)中也將扮演更重要的角色。

        作者簡介:

        竇 ?星,(1987-),男,蒙古族,籍貫:內(nèi)蒙古,學(xué)歷:碩士,職稱:工程師,研究方向:安全與環(huán)境工程。

        參考文獻(xiàn):

        [1] ? 康 ?凱.無人機(jī)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用研究[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào),2013,(10):27-29.

        [2] ? 張 ?華.無人機(jī)在消防滅火救援中的應(yīng)用研究[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品2017,(18):10-12.

        [3] ? 潘 ?羅.無人機(jī)在消防滅火救援中的運(yùn)用探討[J].消防界:電子版,2016,(09):27-27.

        [4] ? 趙廣健.無人機(jī)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī),2019,(04):177-177.

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