姜超

摘要：隨著當(dāng)前火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境愈加復(fù)雜，要實(shí)現(xiàn)及時(shí)、有效的滅火救援將面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此，需要更有效、先進(jìn)的技術(shù)予以輔助。而在消防滅火救援行動(dòng)中充分運(yùn)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，憑借無(wú)人機(jī)技術(shù)的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，能夠更加科學(xué)、有效地輔助滅火救援行動(dòng)。鑒于此，論述了消防滅火救援行動(dòng)中無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用價(jià)值，探討了無(wú)人機(jī)技術(shù)的具體運(yùn)用及如何更有效發(fā)揮其運(yùn)用價(jià)值，旨在能夠良好地輔助消防滅火救援行動(dòng)的開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；滅火救援；火情偵察；技術(shù)要求

現(xiàn)如今，無(wú)人機(jī)技術(shù)在很多領(lǐng)域中都展現(xiàn)了其獨(dú)一無(wú)二的價(jià)值，如農(nóng)業(yè)、影視及消防滅火救援。無(wú)人機(jī)即借助無(wú)線電控制的不載人飛行器，其組成并不復(fù)雜，主要借助傳感器設(shè)備收集信息，然后利用傳輸系統(tǒng)及時(shí)傳遞數(shù)據(jù)，利用攝像設(shè)備傳輸相應(yīng)的視頻信息數(shù)據(jù)。

就滅火救援而言，倘若在未全面了解火災(zāi)形勢(shì)的情況下就貿(mào)然展開(kāi)行動(dòng)，會(huì)增加人員傷亡概率。尤其是當(dāng)前城市內(nèi)有著許多高層建筑，而高層建筑具有火勢(shì)蔓延快、人群疏散難等特點(diǎn)，使得消防滅火救援面臨著很大考驗(yàn)[1]。無(wú)人機(jī)擁有方便靈活、體積小等諸多優(yōu)勢(shì)，通過(guò)應(yīng)用無(wú)人機(jī)技術(shù)，能夠快速偵察高層建筑的結(jié)構(gòu)與火勢(shì)情況，從而為消防滅火救援行動(dòng)的有效開(kāi)展提供幫助。

1 無(wú)人機(jī)的原理及種類(lèi)概述

1.1? 無(wú)人機(jī)的原理

無(wú)人機(jī)即無(wú)人駕駛飛機(jī)，其原理是借助無(wú)線電遙控實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移動(dòng)，利用自備控制程序?qū)崿F(xiàn)相關(guān)操作。無(wú)人機(jī)體積較小，造價(jià)相對(duì)較低，且對(duì)相關(guān)場(chǎng)地和環(huán)境無(wú)較高要求，使用起來(lái)非常方便。無(wú)人機(jī)能夠通過(guò)無(wú)線電圖像系統(tǒng)傳輸相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境資料，且有的無(wú)人機(jī)能夠自行規(guī)劃飛行航線，落實(shí)相關(guān)圖像的采集和傳輸。當(dāng)前市場(chǎng)上的無(wú)人機(jī)品牌和用途眾多，但不管是哪種無(wú)人機(jī)都需包含自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)線電實(shí)時(shí)圖像傳輸系統(tǒng)、飛行系統(tǒng)、空中視頻監(jiān)視系統(tǒng)、地面指揮與控制系統(tǒng)等。在上述多個(gè)系統(tǒng)的共同作用下，就可以保證無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定、高效工作。無(wú)人機(jī)技術(shù)在消防滅火救援中的運(yùn)用，不僅能使相關(guān)人員的生命安全得到保障，也能使滅火救援工作更順利完成。

1.2? 無(wú)人機(jī)的種類(lèi)

當(dāng)前市面上的無(wú)人機(jī)種類(lèi)較多，按平臺(tái)構(gòu)型可分為多旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)三大平臺(tái)，其他小種類(lèi)無(wú)人機(jī)平臺(tái)還包括了無(wú)人飛船、撲翼無(wú)人機(jī)和傘翼無(wú)人機(jī)等；根據(jù)用途可分為消費(fèi)級(jí)、民用和軍用無(wú)人機(jī)三類(lèi)；根據(jù)任務(wù)高度則可分為中空無(wú)人機(jī)、低空無(wú)人機(jī)和超低空無(wú)人機(jī)。在消防滅火救援行動(dòng)中應(yīng)用的無(wú)人機(jī)還可按照動(dòng)力分為電動(dòng)與油動(dòng)兩類(lèi)。電動(dòng)無(wú)人機(jī)的動(dòng)力源泉為自身攜帶的鋰電池，而油動(dòng)無(wú)人機(jī)的動(dòng)力來(lái)源則是柴油或汽油。據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)、報(bào)道顯示，在應(yīng)用實(shí)踐中油動(dòng)無(wú)人機(jī)具有明顯長(zhǎng)于電動(dòng)無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力，但電動(dòng)無(wú)人機(jī)的安全性比油動(dòng)無(wú)人機(jī)更高。

2 無(wú)人機(jī)技術(shù)在消防滅火救援工作中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

2.1? 靈活性高

無(wú)人機(jī)質(zhì)量輕、體積小，只需一人就能完成相關(guān)操作，并且在人員操作下能夠自如穿梭較為復(fù)雜的環(huán)境，為滅火救援工作提供諸多信息，有利于消防滅火救援工作效率的顯著提升。同時(shí)，救援人員能精準(zhǔn)控制無(wú)人機(jī)的飛行高度與方向，進(jìn)行詳細(xì)飛行軌跡的制定，并且能夠隨意控制飛行的角度和方向，由此體現(xiàn)出無(wú)人機(jī)具有極高的靈活性[2]。此外，在無(wú)人機(jī)飛行之前，操作人員可設(shè)定相關(guān)參數(shù)，提高信息獲取工作的效率，為消防滅火救援行動(dòng)的開(kāi)展提供幫助。

2.2? 視野開(kāi)闊

無(wú)人機(jī)能夠?qū)崟r(shí)傳輸在空中拍攝的視頻，地面工作人員通過(guò)實(shí)時(shí)分析拍攝內(nèi)容，能夠及時(shí)控制和調(diào)整無(wú)人機(jī)。一般而言，無(wú)人機(jī)攝像設(shè)備都為廣角鏡頭，此種鏡頭所拍攝視角更為廣闊，能提供更清晰的視野，同時(shí)，廣角鏡頭不用調(diào)整焦距就可獲取視野內(nèi)的所有信息。當(dāng)前許多無(wú)人機(jī)都會(huì)安裝多組攝像頭，如此便能拍攝不同角度的畫(huà)面，避免存在視角盲區(qū)，忽視可能影響滅火救援工作開(kāi)展的信息。另外，無(wú)人機(jī)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭，可以細(xì)致地分析相應(yīng)的觀察對(duì)象。特別是在低空作業(yè)的時(shí)候，攝像頭的分辨率很高，有助于工作人員展開(kāi)分析、觀察。在夜間工作時(shí)，只需安裝紅外夜視裝置就可實(shí)現(xiàn)畫(huà)面的獲取。

2.3? 偵察更具效率

滅火救援行動(dòng)的開(kāi)展時(shí)常會(huì)受到復(fù)雜地理?xiàng)l件的影響，因此，為了達(dá)到理想的滅火救援效果，就需要派遣偵察人員進(jìn)行全面?zhèn)刹?。但是，傳統(tǒng)消防偵察工作在人力資源、環(huán)境條件（如泥石流災(zāi)害、高溫天氣、暴雨天氣，環(huán)境存在易燃易爆氣體、有毒氣體等）及技術(shù)水平等因素影響下，常常難以安全高效開(kāi)展偵察工作，進(jìn)而較難保證數(shù)據(jù)的全面、精準(zhǔn)獲取，如此一來(lái)就會(huì)影響滅火救援行動(dòng)的整體效率，并且人工偵察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)也存在種種安全問(wèn)題[3]。而通過(guò)無(wú)人機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮，則能改善這一情況。無(wú)人機(jī)能夠替代人工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)偵察，借助于技術(shù)設(shè)備就能完成各種環(huán)境下的偵察工作，并且能夠更好地保證偵察的準(zhǔn)確性與效率，為滅火救援行動(dòng)的開(kāi)展提供可靠數(shù)據(jù)。

3 消防滅火救援工作中無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用

3.1? 輔助救援物資運(yùn)送

滅火救援行動(dòng)中時(shí)常會(huì)遇到一些特殊情況，在一些特定時(shí)間還要為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)受困人員提供相關(guān)物資。比如，在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)毒氣泄漏時(shí)，消防人員就要給無(wú)法第一時(shí)間撤離現(xiàn)場(chǎng)的人員提供防護(hù)工具，同時(shí)對(duì)事故中受傷的人員展開(kāi)相關(guān)急救。傳統(tǒng)的滅火救援方法難以使消防救援隊(duì)伍及時(shí)了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)被困人員的情況，可能會(huì)造成錯(cuò)過(guò)最佳的救援時(shí)間，而體積小、靈活度高的無(wú)人機(jī)則能幫助消防救援隊(duì)伍將相關(guān)物資有效運(yùn)送到被困人員手中。

3.2? 偵察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)詳情

火災(zāi)事故發(fā)生之后，消防救援隊(duì)伍需要第一時(shí)間全面掌握火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，結(jié)合具體情況著手制定合理的滅火救援計(jì)劃，以及時(shí)有效控制火情。但是火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)較為兇險(xiǎn)，且有著較為復(fù)雜的環(huán)境因素，倘若消防人員在信息掌握不全的情況下展開(kāi)救援工作，既難以保證救援任務(wù)的順利完成，還可能出現(xiàn)一定的人員傷亡。對(duì)此，可運(yùn)用無(wú)人機(jī)技術(shù)偵察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況，更全面深入地了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。尤其是在高層居民樓出現(xiàn)火災(zāi)安全事故時(shí)，因?yàn)榫用駱莾?nèi)天然氣管道較多，可能引發(fā)爆炸，嚴(yán)重威脅消防人員及被困人員的人身安全，同時(shí)，居民樓的燃?xì)庑孤┛梢l(fā)中毒，也是火災(zāi)救援工作時(shí)常面臨的難題。而無(wú)人機(jī)靈活、小巧，受環(huán)境因素的影響較小，能幫助消防救援隊(duì)伍直接觀察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)整體面貌，輔助消防人員重點(diǎn)分析火災(zāi)情況，制定出合理的消防滅火救援方案，確保消防工作安全[4]。并且，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)能向地面控制站實(shí)時(shí)傳輸所拍攝的視頻畫(huà)面，幫助工作人員及時(shí)全面了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)而抓住最佳的救援時(shí)機(jī)。同時(shí)，可在無(wú)人機(jī)上安裝測(cè)溫儀與風(fēng)速儀，如此有助于展開(kāi)良好的參數(shù)測(cè)量，為后續(xù)工作的高效開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。

3.3? 輔助救援方案的部署

在輔助救援方案部署工作中，無(wú)人機(jī)也能發(fā)揮明顯的作用，技術(shù)人員通過(guò)遠(yuǎn)距離操控?zé)o人機(jī)，能夠著手相應(yīng)救援路線的設(shè)計(jì)。由于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況并非固定不變的，故此，需要消防救援隊(duì)伍能夠?qū)崟r(shí)管控場(chǎng)地環(huán)境，結(jié)合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析救援工作中可能面臨的危險(xiǎn)因素，并據(jù)此完成針對(duì)性防護(hù)方案的制定。同時(shí)，為了發(fā)揮無(wú)人機(jī)在輔助救援方案部署工作中的作用，應(yīng)留意無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力，同時(shí)使用有效手段，使之續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)，能夠在指定任務(wù)完成后順利返回航線。并且，消防救援隊(duì)伍要存儲(chǔ)無(wú)人機(jī)所拍攝的影像數(shù)據(jù)，在結(jié)束救援行動(dòng)之后，應(yīng)結(jié)合存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息對(duì)本次滅火救援行動(dòng)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)原定救援計(jì)劃的科學(xué)性、價(jià)值展開(kāi)討論，進(jìn)而找出原先救援行動(dòng)存在的不足和優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)不足、保持優(yōu)勢(shì)，使消防救援隊(duì)伍的救援水平得以持續(xù)優(yōu)化。另外，還應(yīng)留意無(wú)人機(jī)的拍攝范圍，倘若無(wú)人機(jī)距離拍攝點(diǎn)過(guò)遠(yuǎn)就會(huì)影響到信號(hào)的接收程度，為避免出現(xiàn)此種情況，確保有效利用無(wú)人機(jī)的功能，就要保證信號(hào)接收點(diǎn)的設(shè)置合理。

4 在滅火救援工作中有效發(fā)揮無(wú)人機(jī)作用的建議

4.1? 優(yōu)選性能更佳的無(wú)人機(jī)設(shè)備

第一，可靠性。無(wú)人機(jī)在消防滅火救援行動(dòng)中的優(yōu)勢(shì)顯著，所以，在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，工作人員要保證其符合相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可靠性高。唯有如此，才可在滅火救援行動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中有效獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，為相應(yīng)決策提供輔助。并且，要注重?zé)o人機(jī)類(lèi)型的選擇，確保所選無(wú)人機(jī)型號(hào)及相關(guān)性能與消防救援工作實(shí)際要求相符。同時(shí)，要結(jié)合實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況展開(kāi)科學(xué)安排，以使無(wú)人機(jī)能夠具有更佳的救援速度。為了更好地監(jiān)控消防現(xiàn)場(chǎng)情況，應(yīng)在無(wú)人機(jī)內(nèi)設(shè)置三種傳感，監(jiān)控?zé)o人機(jī)的偏航角、側(cè)滾角、俯仰角，有效控制無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)，確保全部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效、完整。此外，應(yīng)設(shè)置GPS定位模塊，以使無(wú)人機(jī)的可靠性得到保障。

第二，穩(wěn)定性。在開(kāi)展滅火救援行動(dòng)的過(guò)程中，消防救援人員需借助無(wú)人機(jī)獲取相關(guān)信息，從而為整體滅火救援行動(dòng)提供參考。然而，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)有著很高的溫度，對(duì)于無(wú)人機(jī)有著很高的硬件要求，即必須要在高溫影響下完成穩(wěn)定拍攝，為消防救援人員穩(wěn)定傳回清晰畫(huà)面，若無(wú)法保證無(wú)人機(jī)的穩(wěn)定性，則難以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。所以，消防救援人員要提前對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行調(diào)試，確保能夠準(zhǔn)確、清晰傳回視頻圖像信息，提高信息獲取的質(zhì)量，從而輔助監(jiān)控中心完成滅火救援方案的科學(xué)制定[5]。并且，要有效設(shè)計(jì)和調(diào)試無(wú)人機(jī)的控制系統(tǒng)，旨在能夠在實(shí)際運(yùn)用中控制其飛行速度、飛行高度與飛行角度，使無(wú)人機(jī)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

第三，操控性。無(wú)人機(jī)需要人為操作，倘若其具有過(guò)于復(fù)雜的操作流程，或是消防救援人員不了解其操作流程，就可能導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)用中出現(xiàn)種種問(wèn)題。為防止此情況出現(xiàn)，一方面應(yīng)選擇性能優(yōu)越、操作簡(jiǎn)單的無(wú)人機(jī)，同時(shí)在程序優(yōu)化中合理調(diào)節(jié)其相關(guān)功能，如此才能避免其在實(shí)際運(yùn)用中因人為操作失誤影響效用發(fā)揮，阻礙滅火救援的高效開(kāi)展。另一方面，建設(shè)專(zhuān)門(mén)的無(wú)人機(jī)滅火救援隊(duì)伍，總隊(duì)、支隊(duì)兩級(jí)的持證飛手至少要有3名，基層消防救援大隊(duì)至少要培養(yǎng)1～2名持證飛手。為使訓(xùn)練更具成效，貼近實(shí)戰(zhàn)，可制定《消防無(wú)人機(jī)訓(xùn)練大綱》。同時(shí)，可與一些專(zhuān)業(yè)單位進(jìn)行合作，互相學(xué)習(xí)、互相促進(jìn)，并可與其建立消防無(wú)人機(jī)應(yīng)用戰(zhàn)略合作關(guān)系，共同保障社會(huì)穩(wěn)定。

4.2? 設(shè)計(jì)偵察航帶

無(wú)人機(jī)會(huì)受到續(xù)航時(shí)間的限制，所以，除了優(yōu)選性能更佳的設(shè)備，在運(yùn)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)偵察時(shí)，消防救援隊(duì)伍還應(yīng)提前設(shè)計(jì)偵察航帶，確保無(wú)人機(jī)能夠在有限的時(shí)間內(nèi)偵察到更多的數(shù)據(jù)信息。同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行實(shí)際偵察情境的提前模擬，以合理規(guī)劃無(wú)人機(jī)的飛行起降點(diǎn)與架次，并且要與待偵察區(qū)域結(jié)合，完成偵察航帶的設(shè)計(jì)。很多時(shí)候無(wú)法依靠一架無(wú)人機(jī)完成整個(gè)偵察工作，因此，應(yīng)規(guī)劃不同無(wú)人機(jī)的前后使用次序，以提升偵察的全面性。

4.3? 規(guī)劃待救援區(qū)域

運(yùn)用無(wú)人機(jī)開(kāi)展偵察工作主要是為了對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的整體情況做全面了解，所以，消防救援隊(duì)伍需合理規(guī)劃待救援現(xiàn)場(chǎng)，以將救援區(qū)控制在合理范圍，確保所獲取數(shù)據(jù)的有效性和真實(shí)性，這是影響偵察工作效率的一項(xiàng)重要因素。唯有將規(guī)劃工作提前做好，才能將無(wú)人機(jī)的應(yīng)有效用更大程度發(fā)揮出來(lái)，確保無(wú)人機(jī)能夠在預(yù)計(jì)時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確偵察待救援區(qū)域，從而為救援工作的全面部署提供可靠數(shù)據(jù)支撐。

4.4? 像控點(diǎn)的布設(shè)

滅火救援行動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中遇到復(fù)雜的地理?xiàng)l件是常態(tài)，因此，在運(yùn)用無(wú)人機(jī)開(kāi)展偵察工作時(shí)可能受到種種因素的影響，難以有效標(biāo)注這些區(qū)域的顯著特征，加之缺乏這些區(qū)域的相關(guān)資料，進(jìn)而導(dǎo)致消防救援隊(duì)伍難以明確控制點(diǎn)。對(duì)此，應(yīng)通過(guò)提前偵察航帶調(diào)查控制點(diǎn)的分布情況。在偵察工作正式開(kāi)展前，就需明確控制點(diǎn)，同時(shí)標(biāo)注好不同的控制點(diǎn)。此外，為進(jìn)一步確保像控點(diǎn)均勻分布，可借助地理信息定位技術(shù)完成像控點(diǎn)的定位。

4.5? 救援區(qū)域控制系統(tǒng)的構(gòu)建

消防救援隊(duì)伍在救援工作完成之前應(yīng)進(jìn)行救援區(qū)域控制體系的構(gòu)建，明確系統(tǒng)內(nèi)待救援區(qū)域的地理信息點(diǎn)，如此才可使救援工作效率得到顯著提升。同時(shí)，可通過(guò)坐標(biāo)法來(lái)標(biāo)注救援區(qū)域，對(duì)物力資源做合理分配，從而確保能夠快速、穩(wěn)定地進(jìn)行消防滅火救援工作。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)愈加嚴(yán)峻的消防滅火救援形勢(shì)，消防救援隊(duì)伍應(yīng)做到與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，以保證能夠更安全、及時(shí)地開(kāi)展消防滅火救援工作，從而保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]衛(wèi)霞，王佳航，朱宇剛，等.新型無(wú)人機(jī)消防救援系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2021，29（12）：80-83，88.

[2]周亞峰.消防通信中無(wú)人機(jī)應(yīng)用的要點(diǎn)分析[J].數(shù)字通信世界，2021（2）：203-204.

[3]張亮.無(wú)人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用研究[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（上），2021，10（3）：287-288.

[4]李降龍.信息技術(shù)在消防領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].信息記錄材料，2021，22（3）：88-89.

[5]劉水軍.無(wú)人機(jī)在滅火救援與搶險(xiǎn)中的作用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2021，18（10）：1-3.

Application of drone technology in fire fighting and rescue

Jiang Chao

（Yantai Municipal Fire and Rescue Brigade， Shandong Yantai 264100）

Abstract： As the current fire scene environment becomes more and more complex， it will face more severe challenges to achieve timely and effective fire fighting and rescue. Therefore， more effective and advanced technologies are needed to assist. The full use of drone technology in fire fighting and rescue operations， relying on the many advantages of drone technology， can more scientifically and effectively assist fire fighting and rescue operations. Based on this， the application value of drone technology in fire fighting and rescue operations is discussed， and the specific application of drone technology and how to exert its application value more effectively are discussed， hoping to assist the development of fire fighting and rescue operations.

Keywords： drone; fire fighting and rescue; fire reconnaissance; technical requirement