范鎮(zhèn)

摘要：無人機(jī)是現(xiàn)代消防救援的重要輔助設(shè)備，利用無人機(jī)可以增強(qiáng)消防搶險(xiǎn)任務(wù)的完成能力。無人機(jī)具有指點(diǎn)飛行、視覺追蹤、感知避障、搜救可靠、視野范圍開闊、靈活機(jī)動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，在消防救援過程中起到了重要的作用。在消防救援中積極利用無人機(jī)，可以提高火災(zāi)救援效率，保證群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);消防滅火;救援;遠(yuǎn)程控制

無人機(jī)作為重要的消防滅火救援方式，隨著技術(shù)進(jìn)步也有了新的發(fā)展。在消防救援中，利用無人機(jī)在輔助救援中的應(yīng)用、災(zāi)情監(jiān)控中的應(yīng)用、災(zāi)情偵查中的應(yīng)用，可以幫助消防救援人員更好的應(yīng)對(duì)火災(zāi)火情。隨著現(xiàn)代火災(zāi)產(chǎn)生因素日趨復(fù)雜，很多火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)難以實(shí)現(xiàn)消防救援人員的快速安全進(jìn)入，利用無人機(jī)能夠?yàn)楦玫亻_展火災(zāi)救援提供支持。無人機(jī)的開發(fā)利用，已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的必然要求，積極探索無人機(jī)技術(shù)，深入挖掘無人機(jī)的消防滅火救援潛力，對(duì)我國(guó)消防事業(yè)有著重要意義。

1 無人機(jī)概述

無人機(jī)是在傳統(tǒng)飛機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，不需要人工駕駛的飛機(jī)類型。在消防滅火救援工作中，無人機(jī)消除了人員駕駛的安全隱患，可以通過近距離進(jìn)行消防應(yīng)用，在消防救援領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。無人機(jī)可以完成眾多復(fù)雜性的救援任務(wù)，并且能夠在遠(yuǎn)程操控模式下，按照所要求的航線進(jìn)行飛行，外界環(huán)境對(duì)無人機(jī)的影響較小，隨著無人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)必將成為人類社會(huì)的重要工具。

2 無人機(jī)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用原理

在消防滅火救援工作中，無人機(jī)主要是以其靈活性和可控性，為消防救援提供各種服務(wù)?，F(xiàn)代無人機(jī)的運(yùn)用中，依托了直升機(jī)的升降原理，可以實(shí)現(xiàn)在固定的區(qū)域內(nèi)完成升空和降落的要求[1]。無人機(jī)還具有良好的停滯性能，可以隨時(shí)隨地直接停止飛行并浮于空中，這樣的穩(wěn)定性有助于在消防滅火救援工作中，進(jìn)行火情的勘查和數(shù)據(jù)采集等。無人機(jī)是飛機(jī)機(jī)械技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合，通過信息技術(shù)系統(tǒng)來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。無人機(jī)上往往搭載著數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可以將采集到的火情數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)中央控制平臺(tái)上，消防救援人員可以通過平臺(tái)上的視頻和數(shù)據(jù)功能進(jìn)行遠(yuǎn)程觀察，以便能夠更好地制定消防救援方案。無人機(jī)拍攝火情場(chǎng)景時(shí)，離不開圖像系統(tǒng)，圖像系統(tǒng)會(huì)與衛(wèi)星共同構(gòu)成圖像傳輸途徑，可以借助衛(wèi)星的遙感功能，使圖像更加清晰穩(wěn)定，不會(huì)受到氣象影響。

3 無人機(jī)在消防滅火救援工作中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

3.1無人機(jī)操作的智能化

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，給無人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步提供了新的思路。智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的標(biāo)志，越來越多的智能技術(shù)被開發(fā)和應(yīng)用于無人機(jī)上。無人機(jī)操作智能化極大提高了無人機(jī)的飛行性能，可以有效補(bǔ)充人工操作時(shí)的一些不足，在無人機(jī)的起飛、降落等環(huán)節(jié)上，利用智能化技術(shù)可以簡(jiǎn)化無人機(jī)操作步驟，大大提高了無人機(jī)的消防救援有效性。

3.1.1利用智能化技術(shù)進(jìn)行指點(diǎn)飛行

指點(diǎn)飛行是通過預(yù)設(shè)目標(biāo)點(diǎn)，使無人機(jī)能夠準(zhǔn)確抵達(dá)目的地并執(zhí)行消防救援任務(wù)。消防救援工作的開展中，由于起火點(diǎn)的滅火是控制火情的關(guān)鍵，在利用無人機(jī)智能技術(shù)進(jìn)行指點(diǎn)飛行，可以快速有效地實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確救援目標(biāo)。指點(diǎn)飛行是以智能化控制屏幕為核心，消防救援人員只需根據(jù)屏幕上采集到的火情影像進(jìn)行判斷，找到關(guān)鍵性的滅火點(diǎn)，并在智能化屏幕上點(diǎn)擊這個(gè)點(diǎn)，無人機(jī)就會(huì)準(zhǔn)確飛往預(yù)設(shè)點(diǎn)的上方[2]。無人機(jī)在抵達(dá)預(yù)設(shè)點(diǎn)的過程中，利用智能化的設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和規(guī)避障礙物等，并在智能控制系統(tǒng)的指令下自主返航。

3.1.2利用智能化技術(shù)進(jìn)行視覺追蹤

無人機(jī)利用智能技術(shù)，可以對(duì)一定范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)景象進(jìn)行跟蹤。目前的無人機(jī)智能技術(shù)中，搭載了圖像識(shí)別系統(tǒng)，利用對(duì)圖像的拍攝和還原，可以讓無人機(jī)操作者獲取大范圍內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)。無人機(jī)可以停止于空中進(jìn)行拍攝，也可以追蹤動(dòng)態(tài)景象進(jìn)行拍攝，在消防救援現(xiàn)場(chǎng)，無人機(jī)可以緊跟火情發(fā)展進(jìn)行追蹤，并及時(shí)將火情變化狀況通過智能系統(tǒng)傳回消防救援中心。利用智能化技術(shù)進(jìn)行視覺追蹤，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)某一特定地點(diǎn)的鎖定、放大等。使用無人機(jī)進(jìn)行消防救援時(shí)，可以對(duì)采集到的影像進(jìn)行重點(diǎn)觀測(cè)，利用智能化控制平臺(tái)，通過搖桿將重點(diǎn)的火情區(qū)域放置于圖像中央，并進(jìn)行放大，以便消防救援人員可以詳細(xì)地了解到火情情況。

3.1.3利用智能化技術(shù)進(jìn)行感知避障

無人機(jī)由于沒有人工操作，需要利用智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)障礙物的感知和躲避。無人機(jī)在飛行過程中，不可避免會(huì)遇到不同的障礙物，利用傳感系統(tǒng)將捕捉到的障礙物信號(hào)傳遞給智能系統(tǒng)，智能系統(tǒng)會(huì)經(jīng)過準(zhǔn)確的分析來判斷障礙物的準(zhǔn)確位置、大小輪廓等，從而能夠在計(jì)算機(jī)技術(shù)控制下，使無人機(jī)可以主動(dòng)避讓障礙物，提高無人機(jī)飛行安全性。無人機(jī)的這種智能化功能，可以在消防救援的復(fù)雜環(huán)境中靈活飛行，避免碰撞到障礙物影響消防救援效果。

3.2無人機(jī)搜救的可靠性

無人機(jī)在消防救援中執(zhí)行著重要的搜救任務(wù)，利用無人機(jī)可以到達(dá)消防救援人員難以達(dá)到的區(qū)域。外界的惡劣氣候等不會(huì)對(duì)無人機(jī)造成影響，如消防救援場(chǎng)所中有毒氣煙氣時(shí)，救援人員難以進(jìn)入，但無人機(jī)則可以順利通行，保證了救援人員的安全，同時(shí)也提高了消防救援的可靠性。

3.3無人機(jī)視野范圍開闊

在現(xiàn)代攝像技術(shù)的發(fā)展中，無人機(jī)的拍攝視野也更加廣闊。無人機(jī)可以進(jìn)行360度的拍攝旋轉(zhuǎn)，可以對(duì)整個(gè)火情現(xiàn)場(chǎng)做最全面的攝制，通過搭載高清攝像頭，可以為消防救援人員傳遞清晰全面的圖像，以便提高消防救援人員對(duì)火場(chǎng)的掌握。無人機(jī)還可以同時(shí)搭載紅外線攝像裝置，在夜間進(jìn)行圖像采集，從而提高了無人機(jī)的消防救援功能。

3.4無人機(jī)靈活的機(jī)動(dòng)性

目前，國(guó)內(nèi)外無人機(jī)類型較多，無論是從體積還是從性能，都可以為消防救援工作提供更多的選擇。在無人機(jī)技術(shù)發(fā)展中，以靈活性著稱的微小型無人機(jī)，可以極大縮小轉(zhuǎn)彎半徑，在復(fù)雜的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)可以利用這種靈活性極強(qiáng)的小無人機(jī)，實(shí)現(xiàn)狹小空間的穿梭，并配合機(jī)動(dòng)靈敏的操控，可以對(duì)消防救援現(xiàn)場(chǎng)更好地進(jìn)行勘察。

4 無人機(jī)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用途徑

4.1無人機(jī)在輔助救援中的應(yīng)用

無人機(jī)在消防救援中能夠發(fā)揮極大的優(yōu)勢(shì)。無人機(jī)不僅靈活可控，還能夠搭載消防救援設(shè)備，替代消防救援人員，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行撲救。無人機(jī)型號(hào)較多，可以根據(jù)火災(zāi)救援需求，選擇適當(dāng)?shù)臒o人機(jī)類型。當(dāng)需要無人機(jī)執(zhí)行撲救任務(wù)時(shí)，可以選擇承載重量較大的無人機(jī)，搭載噴水設(shè)備、語音通話設(shè)備、救生繩索等，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)開展救援活動(dòng)。無人機(jī)還可以進(jìn)行聯(lián)合火災(zāi)救援，通過多架無人機(jī)進(jìn)行搭設(shè)空中逃生通道，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)被困人員可以沿著無人機(jī)搭建的通道攀爬至安全地點(diǎn)，或者利用繩索等將被困人員轉(zhuǎn)移至安全地帶[3]。當(dāng)無人機(jī)執(zhí)行救援任務(wù)時(shí)，可以通過對(duì)火情的判斷，來搭載不同的滅火裝置，如水槍或者泡沫滅火器等，還可以對(duì)火災(zāi)被困人員投擲安全緊急物資等，以保證火災(zāi)被困人員的安全。如果在范圍較大的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，如山林中，被困者往往難以判斷安全逃生方向，這時(shí)利用無人機(jī)可以作為向?qū)?，通過向被困人員喊話，讓被困人員沿著無人機(jī)所指引的安全方向逃離，提高了消防救援的有效性。

4.2無人機(jī)在災(zāi)情監(jiān)控中的應(yīng)用

無人機(jī)可以進(jìn)入到救援人員難以到達(dá)的火災(zāi)位置，在火情瞬息萬變的情況下，通過無人機(jī)拍攝并傳回的畫面，可以提高對(duì)火情的監(jiān)控能力。無人機(jī)在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)有效地獲得數(shù)據(jù)，消防人員利用無人機(jī)傳回的數(shù)據(jù)可以對(duì)火情進(jìn)行全面準(zhǔn)確的分析，并根據(jù)火災(zāi)情況采取有效的應(yīng)對(duì)措施。消防救援人員可以依據(jù)無人機(jī)監(jiān)控畫面和數(shù)據(jù)等，做出正確的判斷，同時(shí)提高火災(zāi)救援效率，降低火災(zāi)造成的危害。

4.3無人機(jī)在災(zāi)情偵查中的應(yīng)用

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，往往情況復(fù)雜，對(duì)火災(zāi)救援會(huì)造成一定的阻礙和影響。利用無人機(jī)可以在空中形成有效的偵查，通過偵查來幫助救援人員躲避危險(xiǎn)，降低消防救援人員的傷亡。利用無人機(jī)在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)上空的偵查，可以快速了解火情，并對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行分析總結(jié)，尤其是當(dāng)消防救援人員無法進(jìn)入的火場(chǎng)，可以利用無人機(jī)的偵查功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部是否有被困人員或者易燃易爆危險(xiǎn)物品等。借助無人機(jī)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的偵查，還有助于消防人員更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)火勢(shì)發(fā)展方向?，F(xiàn)代無人機(jī)可以搭載風(fēng)向測(cè)定儀器等，通過對(duì)風(fēng)向和風(fēng)力的準(zhǔn)確測(cè)算，并將數(shù)據(jù)結(jié)果傳遞到消防救援總控制平臺(tái)，可以在平臺(tái)上構(gòu)建起火勢(shì)發(fā)展的模型，為消防救援提前采取措施贏得了寶貴的時(shí)間[4]。消防救援中的另外一個(gè)重點(diǎn)，就是對(duì)火災(zāi)的控制。利用無人機(jī)的偵查，可以結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地理?xiàng)l件、氣候條件等因素，在火情蔓延方向建立阻隔設(shè)施，這樣可以最大程度地控制火勢(shì)蔓延，為消防救援提供幫助。在構(gòu)建火情模型時(shí)，除了利用無人機(jī)傳回的火情數(shù)據(jù)，還要將無人機(jī)采集到的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)周邊情況數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，通過對(duì)不同的火災(zāi)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)量化，并將量化后的圖像直觀地展示于消防救援控制平臺(tái)上，可以幫助消防救援人員直觀地看到火情，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，形成對(duì)火災(zāi)救援的決策。無人機(jī)在偵查過程中，還可以同時(shí)執(zhí)行火情警報(bào)的功能，通過對(duì)火災(zāi)周邊區(qū)域的居民進(jìn)行警報(bào)通知，可以避免周邊區(qū)域居民誤入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的情況，對(duì)后續(xù)的火災(zāi)救援以及火災(zāi)勘測(cè)起到有效的輔助作用。

5 結(jié)語

俗語說水火無情。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，如果無法及時(shí)有效地開展救援活動(dòng)，將會(huì)造成極大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，加強(qiáng)消防救援能力是維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。在現(xiàn)代消防救援中，需要積極利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將無人機(jī)應(yīng)用于消防救援實(shí)踐當(dāng)中，提高消防救援的可靠性和可控性，也能夠?qū)ο廊藛T難以達(dá)到的火災(zāi)救援需求進(jìn)行補(bǔ)充，在保護(hù)消防人員安全的同時(shí)，增強(qiáng)消防救援的實(shí)施效果。

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