布和巴特爾

摘要：伴隨著高層、大跨度大空間、地下有限空間等新型建筑的出現(xiàn)，建筑的結(jié)構(gòu)、布局也變得越發(fā)復(fù)雜，對(duì)消防救援工作的順利開展提出了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。無(wú)人機(jī)技術(shù)的合理應(yīng)用能夠在強(qiáng)化救援效率、提升救援質(zhì)量層面保障滅火救援工作的順利開展。針對(duì)無(wú)人機(jī)在滅火救援工作中的應(yīng)用展開深入研究，希望為消防救援隊(duì)伍處置同類型災(zāi)害事故提供參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；滅火救援；火場(chǎng)偵察；安全性

中圖分類號(hào)：TU998.1? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：2096-1227（2022）11-0035-03

由于無(wú)人機(jī)具備移動(dòng)速度快、行動(dòng)較為便捷且可同步傳輸現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)等優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛應(yīng)用在較為特殊的消防滅火救援環(huán)境中。應(yīng)用無(wú)人機(jī)可以在處置現(xiàn)場(chǎng)有效代替消防人員完成環(huán)境觀測(cè)、被困人員定位等相關(guān)工作，并為現(xiàn)場(chǎng)參與實(shí)戰(zhàn)處置的消防救援人員提供可靠、精準(zhǔn)的火災(zāi)信息，在保障消防員自身安全的同時(shí)，也為滅火救援工作的開展帶來(lái)強(qiáng)有力的信息支持。

1 無(wú)人機(jī)基本情況介紹

從本質(zhì)上講，小型無(wú)人機(jī)屬于低空飛行器的范疇。其實(shí)際飛行過(guò)程中主要依靠飛機(jī)機(jī)體內(nèi)部搭載的無(wú)線控制裝置。地面消防人員可以通過(guò)操控遠(yuǎn)程遙控裝置，對(duì)無(wú)人機(jī)的航向、高度等實(shí)施操控。另外，無(wú)人機(jī)操控系統(tǒng)內(nèi)部擁有預(yù)先設(shè)定完畢的智能化程序，可以對(duì)無(wú)人機(jī)飛行范圍內(nèi)的航拍畫面進(jìn)行記錄，并依托網(wǎng)絡(luò)信息傳輸實(shí)時(shí)將拍攝畫面?zhèn)骰氐孛娌倏卦O(shè)備中，以此實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳輸。伴隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，無(wú)人機(jī)在消防滅火救援方面的功能變得更加多樣，實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。

2 無(wú)人機(jī)在滅火救援處置過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)

2.1? 安全性較強(qiáng)

無(wú)人機(jī)擁有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，即便是在較為惡劣、復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中，也擁有十分出色的工作表現(xiàn)[1]。同時(shí)由于無(wú)人機(jī)自身較為靈巧、輕便，因此被廣泛應(yīng)用在各類滅火救援工作當(dāng)中。此外，由于無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，在滅火救援處置過(guò)程中憑借這一特征，能夠幫助消防人員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)搜集火場(chǎng)內(nèi)部信息，對(duì)于危險(xiǎn)性較高的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用使得消防救援人員實(shí)戰(zhàn)處置過(guò)程中的自身安全性得到了有效的保障[2]。

2.2? 操作較為便捷

現(xiàn)階段，被一線消防救援隊(duì)伍廣泛應(yīng)用的無(wú)人機(jī)普遍操作較為簡(jiǎn)單，對(duì)于操控人員的技術(shù)要求相對(duì)較低，只需簡(jiǎn)單的應(yīng)用遙控裝置就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的有效控制。此外，常規(guī)無(wú)人機(jī)中的程序經(jīng)過(guò)精密設(shè)計(jì)，可以按照事先設(shè)定好的路線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)飛行，并根據(jù)有關(guān)技術(shù)進(jìn)行視距控制，以不同光線、角度、距離作為依據(jù)來(lái)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)搜集。

2.3? 靈活性良好

在我國(guó)各類滅火救援實(shí)戰(zhàn)處置工作中，小型無(wú)人機(jī)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。事實(shí)上，無(wú)人機(jī)在實(shí)戰(zhàn)處置過(guò)程中最大的優(yōu)勢(shì)當(dāng)屬機(jī)體自身的靈活性，能夠保障在障礙物較多的處置現(xiàn)場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)靈活轉(zhuǎn)彎并同步開展拍攝、偵查工作，特別是在交通事故及山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的處置中，靈活性這一得天獨(dú)厚的優(yōu)越特征使得無(wú)人機(jī)成為我國(guó)現(xiàn)代滅火救援工作中不可或缺的信息偵查設(shè)備。

2.4? 智能化操作

通常情況下，無(wú)人機(jī)的運(yùn)行方向和運(yùn)行路線大多憑借地面消防救援人員的無(wú)線操控[3]。但在實(shí)際飛行過(guò)程中，無(wú)人機(jī)通常會(huì)遇到各種各樣的障礙物，操控人員面對(duì)復(fù)雜的環(huán)境很難及時(shí)作出應(yīng)對(duì)。此時(shí)無(wú)人機(jī)可以通過(guò)機(jī)身搭載的智能技術(shù)對(duì)障礙物實(shí)施預(yù)先感知和有效躲避，同時(shí)還能第一時(shí)間將障礙物有關(guān)信息傳遞到地面智能系統(tǒng)中并依托智能系統(tǒng)展開判斷和分析，對(duì)障礙物出現(xiàn)的位置、體量等綜合情況作出評(píng)估[4]。

3 無(wú)人機(jī)在滅火救援工作中的應(yīng)用

3.1? 信息搜集

當(dāng)火災(zāi)事故發(fā)生后，一線消防救援隊(duì)伍在正式展開滅火處置工作前需要全面掌控事故現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)信息[5]。此時(shí)，無(wú)人機(jī)能夠在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入起火現(xiàn)場(chǎng)，并為消防救援人員及時(shí)搜集到關(guān)于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的綜合信息。由于無(wú)人機(jī)本身體積和重量普遍較小，因此操作人員可以依托遙控裝置對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控[6]。特別是在一些地勢(shì)較為復(fù)雜的區(qū)域，消防人員僅憑人力展開信息搜集工作不僅溝通不暢且通常效率較低，在貽誤最佳處置時(shí)機(jī)的同時(shí)還會(huì)對(duì)消防員的人身安全造成直接影響。而無(wú)人機(jī)受到來(lái)自火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的直接干擾相對(duì)較少，對(duì)于各類氣候條件、地勢(shì)環(huán)境的適應(yīng)性較高，能夠憑借自身優(yōu)勢(shì)迅速進(jìn)入起火現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部，并通過(guò)影像的展示幫助現(xiàn)場(chǎng)消防救援人員迅速了解到火場(chǎng)內(nèi)部的相關(guān)情況。此外，通過(guò)無(wú)人機(jī)的合理應(yīng)用還能夠及時(shí)檢測(cè)到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部的溫度、風(fēng)力等相關(guān)信息，并向現(xiàn)場(chǎng)參與處置工作的消防救援人員做出及時(shí)反饋，以此協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)消防救援人員迅速獲取到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的有效信息[7]。當(dāng)無(wú)人機(jī)完成圖像拍攝并回傳后，消防救援人員能夠根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的圖文資料完成現(xiàn)場(chǎng)地形圖的繪制，為后續(xù)火災(zāi)救援工作的開展提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

3.2? 指揮調(diào)度

在實(shí)戰(zhàn)處置過(guò)程中，最佳處置時(shí)機(jī)稍瞬即逝，通常情況下，隊(duì)伍實(shí)際展開的速度越快，火災(zāi)處置現(xiàn)場(chǎng)的直接損失也相對(duì)越小，這也意味著消防救援工作的效率十分關(guān)鍵。無(wú)人機(jī)本身對(duì)工作環(huán)境具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，且其自身較為輕巧靈活，通過(guò)在火災(zāi)處置現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部合理使用無(wú)人機(jī)，能夠迅速對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中的有關(guān)信息進(jìn)行及時(shí)收集，并依托信息傳輸機(jī)制將處置現(xiàn)場(chǎng)搜集到的信息及時(shí)傳達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)指揮員。現(xiàn)場(chǎng)指揮部可通過(guò)無(wú)人機(jī)傳送的相關(guān)信息迅速了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的被困人員、火勢(shì)蔓延途徑、建筑結(jié)構(gòu)等基本情況，進(jìn)而科學(xué)部署后續(xù)的消防救援工作。此外，消防指揮部門能夠依據(jù)無(wú)人機(jī)實(shí)地拍攝到的火災(zāi)相關(guān)信息，進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)情況進(jìn)行綜合評(píng)估[8]。由于火災(zāi)的發(fā)生具有顯著的不確定性，且火場(chǎng)實(shí)際情況很可能由于火災(zāi)的蔓延出現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化，因此在開展滅火救援工作的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)消防指揮部門必須按照火災(zāi)處置現(xiàn)場(chǎng)的變化情況展開實(shí)時(shí)性調(diào)度指揮。而無(wú)人機(jī)能夠?qū)馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況開展實(shí)時(shí)性動(dòng)態(tài)拍攝，并依托通信設(shè)備將現(xiàn)場(chǎng)情況傳輸?shù)街笓]部門，最終為現(xiàn)場(chǎng)指揮部的部署決策提供充足的依據(jù)。例如，當(dāng)某企業(yè)儲(chǔ)油罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)事故后，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)燃燒面積較大，并且隨時(shí)存在沸溢噴濺的危險(xiǎn)，雖然轄區(qū)消防部門出動(dòng)了大量的處置力量，但由于火勢(shì)較為迅猛，導(dǎo)致火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部情況十分復(fù)雜，單純依托消防人員展開火情偵察工作無(wú)法及時(shí)掌握到現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)信息，因此應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間選擇無(wú)人機(jī)協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)偵察工作的展開。在無(wú)人機(jī)進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)之后，可將現(xiàn)場(chǎng)畫面迅速傳遞到現(xiàn)場(chǎng)指揮通信車，再應(yīng)用信息通信技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)影像資料及時(shí)傳到轄區(qū)消防指揮中心，為后續(xù)指揮人員的有效部署決策提供較為可靠的信息資料。

3.3? 定位搜索

除了常見(jiàn)的信息搜集、指揮調(diào)度，無(wú)人機(jī)還具備定位搜索功能，在理想化的滅火救援工作中，消防人員必須在盡可能短的時(shí)間內(nèi)解救被困人員，并最大限度減少人員傷亡情況的出現(xiàn)[9]。但在實(shí)際火場(chǎng)條件下，消防救援人員無(wú)法短時(shí)間內(nèi)全面掌握現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)情況，特別被困人員的實(shí)際位置較為分散時(shí)，僅憑消防人員依靠人力展開搜集是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在此情況下就可以依托多架無(wú)人機(jī)開展協(xié)同搜查，進(jìn)而幫助消防人員迅速了解到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)受困人員的具體狀況，以達(dá)到精準(zhǔn)救援的最終目的。此外，無(wú)人機(jī)還能夠?yàn)樘幹矛F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施通信照明，在展開高空火災(zāi)救援的過(guò)程中，地面指揮人員可以通過(guò)無(wú)人機(jī)向身在高空的消防救援人員下達(dá)指令，并應(yīng)用通信裝置自身的旋轉(zhuǎn)功能實(shí)施大范圍的有效照明，保障高空救援工作有序開展。

3.4? 三維建模

在實(shí)戰(zhàn)處置過(guò)程中，可以通過(guò)在無(wú)人機(jī)飛行器中設(shè)置對(duì)應(yīng)的遙感相機(jī)，進(jìn)而對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行航拍，依托計(jì)算機(jī)軟件獲得遙感相機(jī)的拍攝情況[10]。同時(shí)，應(yīng)用信息化技術(shù)針對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地理情況、現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景等信息構(gòu)建三維建筑模型，得到與火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)應(yīng)的虛擬場(chǎng)景，在把控火災(zāi)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)，也能為后續(xù)的災(zāi)后重建工作帶來(lái)可靠的技術(shù)支持。此外，通過(guò)建模軟件的應(yīng)用還能制作本地區(qū)重點(diǎn)消防單位的三維建筑模型，最終得出可視化數(shù)據(jù)預(yù)案，為后續(xù)火災(zāi)救援工作的開展提供有效的技術(shù)保障。

3.5? 直接滅火

隨著城市內(nèi)部高層建筑的數(shù)量日益增多，一線消防救援人員的工作難度也逐漸加大。而無(wú)人機(jī)可以不受高度的影響，能夠在飛行到既定地點(diǎn)后投下滅火彈第一時(shí)間有效控制火勢(shì)。在常規(guī)滅火救援工作中，大部分無(wú)人機(jī)上會(huì)攜帶二氧化碳、干粉等滅火劑，操控人員通過(guò)遙控裝置可操控?zé)o人機(jī)尋找起火位置進(jìn)行火災(zāi)撲救，避免火勢(shì)的無(wú)序蔓延。

4 無(wú)人機(jī)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用策略

4.1? 優(yōu)化消防無(wú)人機(jī)性能

為了使無(wú)人機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造系統(tǒng)不受到高溫輻射的影響，相關(guān)研究人員提出在機(jī)身表面區(qū)域以及系統(tǒng)核心區(qū)域加裝阻燃性材料，以全面強(qiáng)化系統(tǒng)抵御高溫輻射的能力，同時(shí)從根本上保障無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間。目前，玻璃纖維、金屬鋁箔等類別的阻燃材料被普遍應(yīng)用于消防無(wú)人機(jī)中。此類材料自身具備良好的機(jī)械性能，能夠大幅度降低無(wú)人機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的磨損狀況。此外，也可選擇將消防無(wú)人機(jī)的機(jī)翼部分轉(zhuǎn)變?yōu)檎郫B式，在方便機(jī)體運(yùn)輸攜帶的基礎(chǔ)上全面優(yōu)化機(jī)身的實(shí)際機(jī)動(dòng)性能。

4.2? 明確工作流程

現(xiàn)階段，在應(yīng)用無(wú)人機(jī)展開滅火救援工作時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況制定出較為合理的處置流程，最大限度保障各項(xiàng)消防滅火救援工作的科學(xué)性。例如，在高層建筑火災(zāi)實(shí)戰(zhàn)處置過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)預(yù)先根據(jù)建筑功能的特殊性為無(wú)人機(jī)設(shè)定以下工作流程：①地面消防人員應(yīng)用可視化操控平臺(tái)操控?zé)o人機(jī)將攝像、紅外線成像儀等裝備運(yùn)送到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中，通過(guò)無(wú)人機(jī)及時(shí)獲取最真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)場(chǎng)景。②通過(guò)應(yīng)用無(wú)線數(shù)據(jù)，將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部真實(shí)的圖像信息及時(shí)傳遞到現(xiàn)場(chǎng)通信指揮車接收系統(tǒng)中，使現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)指揮員可以通過(guò)信息輔助決策系統(tǒng)展開規(guī)范化的工作部署。③根據(jù)信息系統(tǒng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)指揮員可以迅速發(fā)出處置決策，指揮現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)消防救援人員、救援車輛等處置力量第一時(shí)間參與到滅火救援作戰(zhàn)行動(dòng)中。此外，地面操控人員還可以依托可視化平臺(tái)作為空中救援的輔助手段，保證現(xiàn)場(chǎng)滅火效率的有效提升。

4.3? 消防無(wú)人機(jī)戰(zhàn)備保障

想要充分發(fā)揮消防無(wú)人機(jī)的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)當(dāng)在日常工作中給予充分的保障。首先，社會(huì)各界及各級(jí)科研部門應(yīng)當(dāng)結(jié)合滅火救援工作的實(shí)際需求，對(duì)現(xiàn)階段各種類型的消防無(wú)人機(jī)性能進(jìn)行優(yōu)化，有效吸收國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的無(wú)人機(jī)研發(fā)技術(shù)，大力構(gòu)建無(wú)人機(jī)技術(shù)設(shè)備研發(fā)體系。其次，消防無(wú)人機(jī)的優(yōu)化、技術(shù)研發(fā)等相關(guān)工作應(yīng)被納入城市消防建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，通過(guò)法律條文作出規(guī)定，以此有效保障無(wú)人機(jī)各項(xiàng)優(yōu)化工作的順利開展。除此之外，在日常作戰(zhàn)訓(xùn)練中應(yīng)擬定合理的無(wú)人機(jī)訓(xùn)練計(jì)劃，并根據(jù)訓(xùn)練應(yīng)用情況尋找無(wú)人機(jī)優(yōu)化解決方案。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人機(jī)作為信息技術(shù)飛速發(fā)展的產(chǎn)物，在我國(guó)消防救援領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用。在消防滅火救援工作過(guò)程中應(yīng)用無(wú)人機(jī)開展信息收集、高空偵察等相關(guān)輔助工作，可以使一線消防救援人員及時(shí)掌握火災(zāi)處置現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，為及時(shí)控制火勢(shì)蔓延、快速完成火災(zāi)處置工作奠定信息基礎(chǔ)。

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The application of UAV in firefighting and rescue

Bu He Batel

（Inner Mongolia Hulunbuir Municipal Fire and Rescue Brigade，Inner Mongolia? Hulunbuir 021000）

Abstract：Along with the emergence of new buildings such as high-rise， large-span large space， underground confined space， the structure and layout of buildings have become more and more complex， posing a more serious challenge to the smooth implementation of firefighting and rescue work. The reasonable application of drone technology can strengthen the rescue efficiency and enhance the rescue quality level to ensure the smooth development of firefighting and rescue work. In-depth research on the application of drones in firefighting and rescue work， hoping to provide reference for fire rescue teams to deal with the same type of disaster accidents.

Keywords：UAV; firefighting and rescue; fire reconnaissance; safety