劉坤

摘要：無(wú)人機(jī)技術(shù)近年來(lái)發(fā)展迅猛，已廣泛應(yīng)用于公安、交通、氣象等領(lǐng)域，在促進(jìn)政府有關(guān)部門(mén)的發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重于的作用。在消防和救援現(xiàn)場(chǎng)，消防員經(jīng)常受到環(huán)境、天氣、意識(shí)形態(tài)因素等的影響，并且無(wú)法對(duì)救援現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面客觀的探查，從而導(dǎo)致消防和救援行動(dòng)的部署缺乏科學(xué)性，不利于最大限度地保護(hù)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。本文將無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與消防救援行動(dòng)結(jié)合在一起。根據(jù)消防救援行動(dòng)的實(shí)際要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)難探測(cè)和輔助救援行動(dòng)，不僅提高了消防的效率，而且有效避免了人員傷亡。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)技術(shù);消防滅火救援;技術(shù)應(yīng)用分析

當(dāng)前，從我國(guó)消防部隊(duì)在消防工作過(guò)程中所面臨的環(huán)境非常復(fù)雜。消防和社會(huì)救援有多種復(fù)雜形式。用于各種抗震救災(zāi)，緊急抗洪救災(zāi)和山區(qū)救援，以及大型高層火災(zāi)之類(lèi)的消防業(yè)務(wù)，需要尋求一些可以更有效地火險(xiǎn)預(yù)警和現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)的手段，以便快速合理的進(jìn)行與火險(xiǎn)相關(guān)的部署[1]。將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于消防救援行動(dòng)意義重大。從目前來(lái)看，我國(guó)與無(wú)人機(jī)有關(guān)的技術(shù)和系統(tǒng)解決方案相對(duì)成熟。無(wú)人機(jī)的偵察平臺(tái)和圖像可以結(jié)合并與紅外設(shè)備連接，還可以分析復(fù)雜的地形，對(duì)于消防救援工作而言，有了很大程度的提升。

1、無(wú)人機(jī)在消防滅火救援中的優(yōu)勢(shì)分析

無(wú)人機(jī)，也稱(chēng)為空中機(jī)器人，是一種最初用于軍事用途的飛行器。隨著時(shí)代的發(fā)展，其價(jià)值逐漸被更為深入的開(kāi)發(fā)出來(lái)，無(wú)人機(jī)已開(kāi)始廣泛用于消防救援研究中，無(wú)人機(jī)在消防救援中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。首先是高效率。由于無(wú)人機(jī)的體積小，因此在啟動(dòng)過(guò)程中速度會(huì)更快，并且無(wú)人機(jī)的運(yùn)輸不受時(shí)間和位置的限制。將無(wú)人駕駛飛機(jī)用于消防和救援行動(dòng)，可以更好地控制火險(xiǎn)，并為消防員提供更多的救援時(shí)間。其次是噴射精度更高，無(wú)人機(jī)的后坐力小，射程也比較長(zhǎng)，噴射也更精確，接近直線。如果它在夜間工作，則其內(nèi)部裝有夜視鏡以對(duì)準(zhǔn)物體。因此，無(wú)論白天還是黑夜，操作員都可以直接通過(guò)無(wú)人機(jī)應(yīng)用直接瞄準(zhǔn)噴射，也就是說(shuō)其精度不受時(shí)間的影響。其三是可以在高海拔地區(qū)進(jìn)行偵查。當(dāng)將無(wú)人機(jī)用于消防救援時(shí)，可以對(duì)其進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的控制和停留，拍攝和測(cè)試火災(zāi)情況、被困人員等。此外，無(wú)人機(jī)可以連接到4G網(wǎng)絡(luò)，以向現(xiàn)場(chǎng)的消防指揮官提供更清晰的火勢(shì)圖景，從而提高了消防和救援的準(zhǔn)確性。此外，它還包括雙鏡頭圖像傳輸技術(shù)，可隨時(shí)切換滅火器的視角，從而準(zhǔn)確捕獲場(chǎng)景的每個(gè)細(xì)節(jié)。最后，無(wú)人機(jī)具有更好的滅火效果。滅火器在進(jìn)入空間后不爆炸，只噴射干粉，干粉迅速?lài)娙胧覂?nèi)撲滅大火，不傷害困在房間里的人，無(wú)毒無(wú)害，滅火效率高[2]。

2、無(wú)人機(jī)在消防滅火中的優(yōu)點(diǎn)

在消防滅火中使用無(wú)人機(jī)設(shè)備有著很大的優(yōu)勢(shì)，因此在消防滅火救援中應(yīng)該真正的發(fā)揮無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)。第一，可靠性。在消防滅火救援中應(yīng)該保證無(wú)人機(jī)的可靠性，操控?zé)o人機(jī)的人員應(yīng)該讓無(wú)人機(jī)在工作中保持穩(wěn)定的狀態(tài)，使得消防滅火救援工作的效率更加高效。這需要消防人員了解各種無(wú)人機(jī)的型號(hào)性能，還要根據(jù)具體的情況選擇最適合的無(wú)人機(jī)，使其能夠高效地投入到救援中，進(jìn)而增強(qiáng)救援效果。第二，操控性。其實(shí)控制無(wú)人機(jī)的流程比較簡(jiǎn)單，但是在具體的操控中需要熟悉這些操作步驟，熟練的應(yīng)用。如果不能熟練地使用無(wú)人機(jī)的操控技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)在救援工作中發(fā)生問(wèn)題。如果消防人員的操控水平較高，可有效的提高無(wú)人機(jī)的救援效率。研發(fā)的技術(shù)人員應(yīng)該結(jié)合具體使用進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，根據(jù)消防員在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題來(lái)不斷的優(yōu)化，這樣使得無(wú)人機(jī)消防滅火救援中具有更強(qiáng)的實(shí)用性，第三，穩(wěn)定性。無(wú)人機(jī)除了可靠性和操控性以外，穩(wěn)定性在滅火救援中也是很重要。因?yàn)樘鞖鉁囟冗^(guò)高或者是遇到天氣不好的情況會(huì)大大的影響無(wú)人機(jī)的工作狀態(tài)，所以在使用的過(guò)程中注重其穩(wěn)定性。第四，兼容性。無(wú)人機(jī)應(yīng)該和其他的設(shè)備進(jìn)行配合使用才能真正的發(fā)揮在消防滅火救援中的價(jià)值，所以在無(wú)人機(jī)的使用中應(yīng)該具有良好的兼容性，這樣才能更好的和其他的配合工作，進(jìn)行有效的提高火災(zāi)救援效果。

3、無(wú)人機(jī)技術(shù)概述

3.1無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)

無(wú)人機(jī)自身有很多的優(yōu)勢(shì)，無(wú)人機(jī)的飛行高度比較低，在航空攝影的方面可以進(jìn)行近景的拍攝和測(cè)量，在測(cè)量的時(shí)候，精準(zhǔn)度也是比較高的，可以將測(cè)量的范圍精確到厘米。無(wú)人機(jī)技術(shù)的使用成本和其他的設(shè)備相比較而言較低，并且在實(shí)際的工作中外置的環(huán)境對(duì)其影響比較小。在無(wú)人機(jī)裝置上可以安裝一些攝像的設(shè)備，完成無(wú)人機(jī)攝影工作，這樣會(huì)提高無(wú)人機(jī)的實(shí)用性和性?xún)r(jià)比。此外無(wú)人機(jī)的 安全性很高，在使用的過(guò)程中也非常的靈活，這是無(wú)人機(jī)很重要的一個(gè)特點(diǎn)。無(wú)人機(jī)不像普通飛機(jī)一樣，他對(duì)升降場(chǎng)地的要求比較低。在無(wú)人機(jī)工作的時(shí)候，可以進(jìn)行隨時(shí)的調(diào)整飛行高度。無(wú)人機(jī)的操作也是比較簡(jiǎn)單，在使用無(wú)人機(jī)的時(shí)候 安全性非常的高。無(wú)人機(jī)在進(jìn)入相應(yīng)指定的區(qū)域之后，可以對(duì)拍攝現(xiàn)場(chǎng)從不同的角度和層次進(jìn)行來(lái)完成拍攝工作，還可以有效的提高拍攝的質(zhì)量，在建筑中也是經(jīng)常的使用。

3.2無(wú)人機(jī)的分類(lèi)

無(wú)人機(jī)的分類(lèi)中可以從不同的方面來(lái)劃分不同的類(lèi)型，本文中主要是針對(duì)無(wú)人機(jī)在消防滅火救援中的應(yīng)用，因此可以從無(wú)人機(jī)的動(dòng)力和外形這兩個(gè)方面來(lái) 對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行分類(lèi)。從無(wú)人機(jī)的動(dòng)力來(lái)說(shuō)可以分為兩種，分別是油動(dòng)和電動(dòng)。其中油動(dòng)指的是無(wú)人機(jī)在工作中需要使用汽油或者柴油作為支撐無(wú)人機(jī)工作的驅(qū)動(dòng)力，電動(dòng)指的是無(wú)人機(jī)在工作的時(shí)候可以使用一些鋰電池。這兩種無(wú)人機(jī)通過(guò)對(duì)比來(lái)分析，油動(dòng)的無(wú)人機(jī)有著比較強(qiáng)的續(xù)航能力，但是也有一定的缺點(diǎn)，比如無(wú)人機(jī)如果發(fā)生墜機(jī)引發(fā)火災(zāi)的幾率會(huì)很大，而電動(dòng)無(wú)人機(jī)就不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題，因此電動(dòng)和油動(dòng)這兩種無(wú)人機(jī)都有著各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 從無(wú)人機(jī)的外形分類(lèi)的話(huà)，可以分為包括多軸無(wú)人機(jī)。固定無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)這三種，但是其中無(wú)人直升機(jī)因?yàn)樗耐庑危w積相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，并且在操作方面也是比較的復(fù)雜 需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行操控，所以在消防滅火中一般不會(huì)使用這種無(wú)人機(jī)。會(huì)更多的選擇其他兩種無(wú)人機(jī)的類(lèi)型。

3.3無(wú)人機(jī)的工作原理

無(wú)人機(jī)包含著很多的組成部分，其中主要有無(wú)人機(jī)的機(jī)體、電源系統(tǒng)以及飛行控制系統(tǒng)等等這些組成部分進(jìn)行相互的配合，進(jìn)而組成了一個(gè)無(wú)人機(jī)，在無(wú)人機(jī)中最核心的部分就是飛行控制系統(tǒng)，這對(duì)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)非常的重要，可以讓無(wú)人機(jī)在飛行的過(guò)程中平穩(wěn)安全并且還可以將采集到的重要信息傳輸。因此飛行控制系統(tǒng)是無(wú)人機(jī)中最重要的部分。要想讓無(wú)人機(jī)收集到的信息精確的傳輸，就需要有一個(gè)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，可以使得無(wú)人機(jī)準(zhǔn)確的發(fā)送相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，讓無(wú)人機(jī)能夠完成工作任務(wù)。發(fā)射回收系統(tǒng)主要就是為了讓無(wú)人機(jī)的在飛翔時(shí)的高度和速度能夠得到一定的控制，進(jìn)而保證其在工作中的 飛行中的安全穩(wěn)定性。

4、無(wú)人機(jī)在消防滅火救援工作中的具體應(yīng)用

4.1災(zāi)情偵查

一般情況下，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，則現(xiàn)場(chǎng)的整體情況相對(duì)復(fù)雜，如果不及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而盲目派遣救援人員進(jìn)行救援，可能會(huì)嚴(yán)重威脅救援人員自身的安全。通過(guò)合理使用無(wú)人機(jī)，可以最大程度地避免對(duì)人的傷害。無(wú)人機(jī)在進(jìn)行救援之前，體積相對(duì)較小，具有較高的操作靈活性，因此可以充分利用其優(yōu)勢(shì)，因此，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以及時(shí)到達(dá)救援現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)救援人員由于天氣或環(huán)境等因素而無(wú)法前往現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，無(wú)人機(jī)可以通過(guò)數(shù)字傳輸系統(tǒng)傳輸拍攝的圖像，以便救援人員可以及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，以便消防救援的指揮人員可以根據(jù)實(shí)際情況做出正確的決定。例如，當(dāng)面對(duì)化學(xué)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，可以為無(wú)人機(jī)配備風(fēng)速計(jì)和溫度測(cè)量設(shè)備。有特別危險(xiǎn)的化學(xué)品，開(kāi)展模塊化探測(cè)，通過(guò)這種方式，可以在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行探測(cè)，并為后續(xù)的救援工作提供非常重要的參考依據(jù)。

4.2信息收集

在消防救援行動(dòng)中，首先，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，可以在無(wú)人機(jī)操作期間在無(wú)人機(jī)上安裝相應(yīng)的模塊，主要包括熱傳感器或噴射設(shè)備等。適用于有線，無(wú)線和衛(wèi)星，為決策者提供基于實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)信息和數(shù)據(jù)。在消防救援行動(dòng)中，無(wú)人機(jī)可以有效地連接到救援總部，3G/4G個(gè)人設(shè)備等，使指揮官和救援人員都可以實(shí)時(shí)觀看視頻數(shù)據(jù)。對(duì)于指揮的效率可以大大改善，并有助于及時(shí)進(jìn)行營(yíng)救行動(dòng)。此外，對(duì)于無(wú)人機(jī)操作期間拍攝的相關(guān)照片，可以將這些照片合并，然后可以構(gòu)建相應(yīng)的地形數(shù)據(jù)地圖，這在將來(lái)的災(zāi)難評(píng)估工作中將起到重要的輔助作用。

4.3指揮調(diào)度

消防搶險(xiǎn)救災(zāi)與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，在救援過(guò)程中必須引起高度的重視。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)相對(duì)靈活，所以它可以在操作中表現(xiàn)出很強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，相對(duì)易于操作，便于消防救援指揮和調(diào)度操作。在一些特殊的緊急情況下，可以第一時(shí)間獲得現(xiàn)場(chǎng)資料和視頻，為接下來(lái)一系列搶險(xiǎn)救援的決策過(guò)程提供寶貴的支撐。特別是在更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)化環(huán)境中，查看無(wú)人機(jī)拍攝的畫(huà)面可以使決策者和指揮中心分析內(nèi)容并加強(qiáng)噴射指令和調(diào)度[3]。此外，還可以有效的實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享，可以大大提高指揮中心的調(diào)度工作質(zhì)量。

4.4追蹤災(zāi)情

當(dāng)某一區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)情況總是在變化，消防員也無(wú)法預(yù)測(cè)跟進(jìn)。尤其是火災(zāi)區(qū)域內(nèi)的易燃易爆物質(zhì)可能會(huì)對(duì)火災(zāi)情況產(chǎn)生重大影響。如果可以實(shí)時(shí)跟蹤災(zāi)難，可以為指揮團(tuán)隊(duì)提供更多有利信息，并確保救援行動(dòng)的順利推進(jìn)。無(wú)人機(jī)具有跟蹤和監(jiān)視火災(zāi)的能力，并可以使用無(wú)線技術(shù)隨時(shí)反饋火災(zāi)的變化，并根據(jù)變化采取適當(dāng)?shù)拇胧?，最終實(shí)現(xiàn)全面及時(shí)的消防布控。

4.5輔助救援

輔助救援指的是無(wú)人機(jī)有一定的承載能力，因此可以攜帶一些應(yīng)急的消防救援設(shè)備，比如救援物資，將救援物資進(jìn)行拋投，或者攜 揚(yáng)聲器、探照燈通信中繼器等等，這些設(shè)備可以進(jìn)行消防滅火救援的輔助工作。其中物資拋投是因?yàn)闊o(wú)人機(jī)可以攜帶一些東西，比如消防滅火中用到的呼吸面罩，救生索，救生衣，救生圈，食品，藥品等等來(lái)幫助被困人員逃生，或者讓被困人員可以維持生命等到消防人員的救助。特別是在山區(qū)發(fā)生的一些火災(zāi)，如果使用別的設(shè)備進(jìn)行拋投，有很大的局限性，拋投的精確度很低，輔助作用也不明顯。但是如果使用無(wú)人機(jī)的話(huà)，可以精準(zhǔn)的定位拋投的地點(diǎn)，還可以輔助消防人員進(jìn)行滅火，有效地提高了救火效率。緊急廣播，在無(wú)人機(jī)上可以搭載揚(yáng)聲器，并使用揚(yáng)聲器進(jìn)行緊急的廣播，幫助火災(zāi)周?chē)娜藛T進(jìn)行疏散，還可以讓消防人員更快的到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。在疏散的過(guò)程中，有效的防止踩踏等二次事故的發(fā)生。應(yīng)急廣播可以在600m以?xún)?nèi)進(jìn)行工作，如果配合其他的設(shè)備，還能夠?qū)崿F(xiàn) 180度的廣播方向。照明，在無(wú)人機(jī)上放置探照燈，可以給火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)提供照明，方便消防人員的救援工作，這是為救援工作提供了有利條件。通信，有些火災(zāi)會(huì)阻斷當(dāng)?shù)氐耐ㄐ?，使用無(wú)人機(jī)可以將中繼模塊當(dāng)成通信的平臺(tái)保持外界和火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)通信。同時(shí)無(wú)人機(jī)還可以放置一些滅火的器材，比如滅火彈、滅火劑等等這會(huì)讓無(wú)人機(jī)在火災(zāi)救援中的作用更大。消防人員可以使用無(wú)人機(jī)對(duì)一些狹窄或者危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行滅火，在無(wú)人機(jī)上放置一些干粉、水、二氧化碳等等，可以有效的控制火災(zāi)的蔓延，并從一定程度上增加消防人員的安全性?，F(xiàn)在很多的無(wú)人機(jī)進(jìn)行輔助滅火已經(jīng)在很多地區(qū)進(jìn)行使用，這種類(lèi)型的無(wú)人機(jī)可以攜帶滅火彈，技術(shù)人員只需要進(jìn)行遠(yuǎn)程的操控就可以將滅火彈投放到精確的位置。

5、結(jié)語(yǔ)

將無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用于消防救援行動(dòng)是重要的研發(fā)方向，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)的改造，可以借助無(wú)人機(jī)快速了解和掌握消防救援現(xiàn)場(chǎng)的情況。這就需要相關(guān)技術(shù)人員多加進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)練習(xí)，以判斷和分析無(wú)人機(jī)在救援活動(dòng)中的具體性能，以提高無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性和有效性。在無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，消防部門(mén)應(yīng)對(duì)無(wú)人機(jī)操作人員進(jìn)行良好的在職培訓(xùn)，以提高無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的成效。同時(shí)，針對(duì)無(wú)人機(jī)在承載能力和耐久性方面的問(wèn)題，有必要加快研究速度，更新設(shè)計(jì)理念，全面提高無(wú)人機(jī)性能，以取得新的突破。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用的新發(fā)展，無(wú)人機(jī)在消防救援行動(dòng)中還應(yīng)加強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用，從而更好地保護(hù)了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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