摘要:隨著無人機技術(shù)的逐步成熟,當前無線遙控無人機在消防滅火救援領域的應用日益頻繁。對于消防工作而言,無人機具有天然的應用優(yōu)勢,不僅能夠適用于各種火災險情場景,還能夠發(fā)揮多種實用功能。因此,消防救援隊伍要加強對無人機技術(shù)的分析和探究,探索并發(fā)揮其在消防領域的應用價值?;诖耍疚暮喴U述了無線遙控無人機在消防滅火救援領域中的應用優(yōu)勢,從環(huán)境分析、消防滅火、救援疏散和災后處理四個方面深入探討了無線遙控無人機的具體應用場景,希望能夠給相關(guān)消防單位和人員提供一定的參考,提升無人機技術(shù)在消防領域的應用效能。
關(guān)鍵詞:無線遙控無人機;消防滅火救援;應用
引言
當前,人們的生活越來越便捷,但安全隱患仍然存在,火災等險情的發(fā)生概率也在不斷增加。對于消防救援隊伍而言,滅火救援工作的開展受到了諸多因素的限制,包括天氣、地形、建筑結(jié)構(gòu)等,復雜的環(huán)境使得滅火救援難度增大。在這種情況下,消防救援隊伍可以應用無人機技術(shù)來偵察火災現(xiàn)場情況,采集并傳輸現(xiàn)場影像,以便指揮中心制定救援方案。此外,無人機還能夠提供滅火輔助、幫助搜救被困人員等。因此,分析無人機在消防滅火救援領域的應用場景和功能,對于提升滅火救援工作質(zhì)量,減輕火災險情造成的負面影響有重要意義。
一、無線遙控無人機在消防滅火救援領域的應用優(yōu)勢
(一)智能化優(yōu)勢
智能化是無線遙控無人機的突出優(yōu)勢,也是技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。當前越來越多的無人機開始搭載人工智能,重構(gòu)無人機的“大腦”,使其具備智能化的分析和判斷能力,有效提升無人機執(zhí)行任務的精準性和安全性。例如,在無人機系統(tǒng)中安裝智能識別系統(tǒng),無人機能夠?qū)馂默F(xiàn)場開展視覺追蹤,識別并鎖定追蹤目標,為消防救援隊伍開展重點區(qū)域偵察提供便利[1]。此外,還可以在無人機中安裝傳感系統(tǒng),實現(xiàn)障礙識別和智能避障功能。在火災現(xiàn)場執(zhí)行偵察任務時,無人機可能會遇到各種各樣的障礙物,尤其是在建筑內(nèi)部,靈活識別并躲避障礙物有助于消除復雜地形給無人機帶來的負面影響,保證無人機本身的安全性和任務執(zhí)行的成功率。
(二)可靠性優(yōu)勢
無線遙控無人機具有突出的可靠性優(yōu)勢。一方面,無人機十分適合應用于高危環(huán)境和極端條件,代替消防員進行偵察和救援工作,有效減少消防員出入險境的頻次,保障消防員的安全性,提高滅火救援行動的可靠性。例如,在人跡罕至的森林火災中,消防員和消防車難以進入,可以采用無人機來勘察火情,開展早期的滅火救援工作。另一方面,消防滅火救援行動中包含了各種各樣的工作任務,如火情偵察、現(xiàn)場滅火、人員搜救、火災監(jiān)控等,憑借自身的強大功能,無人機可以來執(zhí)行這些工作,任務適用性強,安全可靠。
(三)靈活性優(yōu)勢
無線遙控無人機還具有突出的靈活性優(yōu)勢。一方面,隨著技術(shù)的日漸成熟,當前出現(xiàn)了多種類型的無人機,無論是體型還是性能均各有優(yōu)勢和特點。在不同的應用場景中可以采用不同類型的無人機來執(zhí)行滅火救援工作。很多無人機體型小巧,在高空執(zhí)行任務時靈活機動,能夠適應多種復雜的空間和環(huán)境。另一方面,大部分無人機在操作上也具有靈活性特征。無人機根據(jù)結(jié)構(gòu)的差異可以分為自動控制和半自動控制兩種。無線遙控無人機可以通過消防員的手動操作進行控制,而這個過程較為簡單,既不需要過多的人手,一般情況下1-3人即可,對消防員的無人機專業(yè)知識和經(jīng)驗要求也不高,只需要經(jīng)過一定培訓,便可操縱無人機輔助消防滅火救援任務[2]。
(四)經(jīng)濟性優(yōu)勢
無線遙控無人機不僅具有強大的實用價值,還有著突出的經(jīng)濟性優(yōu)勢。一方面,無人機能夠通過搭載設備滿足不同應用場景的需求,極大節(jié)約了采購不同裝備的資金。大部分消防救援裝備的功能比較單一,每種設備都有自己的擅長領域,而無人機不同,同一臺無人機能夠應用在多種場景中。例如,應急救援型無人機如果搭載紅外熱成像攝像頭,能夠?qū)馂默F(xiàn)場展開生命搜索,尋找被困人員;如果搭載通信設備,能夠充當通信中繼站,滿足應急通信需求;搭載傳感器,能夠?qū)馂默F(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)進行采集和分析,輔助制定救援策略。另一方面,無人機本身的養(yǎng)護成本較為低廉,后續(xù)投入不高。無人機裝置精巧簡潔,零部件不多,維修保養(yǎng)比較方便,更換零件的投入也比較低。無人機還具備故障自查、自修功能,進一步節(jié)約了維修養(yǎng)護投入[3]。
二、無線遙控無人機在消防滅火救援領域的具體應用
(一)無線遙控無人機在環(huán)境分析中的應用
無線遙控無人機具有信息采集功能,能夠?qū)馂默F(xiàn)場及周邊情況進行實時圖像、視頻信息采集和傳輸,從而幫助消防救援隊伍開展火災現(xiàn)場的環(huán)境分析和現(xiàn)場還原,為滅火救援方案的制定提供依據(jù)。無線遙控無人機在環(huán)境分析中的作用主要體現(xiàn)在以下三個方面。
1.采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)
無線遙控無人機能夠采集火災現(xiàn)場的各種信息,尤其是在發(fā)生頻率較高的夜間火災事故中,無人機依靠夜視功能實時拍攝火災現(xiàn)場情況,并將圖像視頻傳輸給指揮中心,使相關(guān)人員對其進行分析,明確火災成因和滅火救援行動中的不利因素,從而為滅火救援方案的制定提供有力支撐。例如,在四川雅江森林火災中,消防救援隊伍采用了翼龍-2H應急救災型無人機開展全方位的現(xiàn)場偵察。
2.提供溫度情況
無線遙控無人機借助機身搭載的熱感探測儀能夠?qū)φ麄€火災現(xiàn)場進行掃描并成像,生成熱感應影像圖,明確火災現(xiàn)場不同區(qū)域的溫度變化情況,使消防救援隊伍能夠準確了解每個區(qū)域的溫度信息,采取科學的滅火救援措施[4]。
3.開展氣體分析
不同火災現(xiàn)場成因不同,部分火場可能由于特殊材料燃燒而生成大量的有毒有害氣體,不僅會對受困群眾造成威脅,也會對消防員的救援工作產(chǎn)生負面影響。借助無人機的氣體傳感裝置能夠采集氣體樣本并進行分析,準確評估火災現(xiàn)場的氣體構(gòu)成,了解火場中是否存在有毒有害氣體。消防救援隊伍根據(jù)無人機提供的氣體信息,能夠更加準確選擇防護裝置來保障自身和受困人員的安全,為滅火救援任務的開展奠定基礎。
(二)無線遙控無人機在消防滅火中的應用
應用靈活、功能強大的無線遙控無人機是消防救援隊伍開展滅火救援工作的最佳輔助手段。在滅火過程中,無人機的應用主要包括災情監(jiān)控、測繪建模和無人滅火三方面。
1.災情監(jiān)控
無人機能夠在滅火救援過程中對火災現(xiàn)場的火情進行實時監(jiān)控,將現(xiàn)場的圖像實時傳輸給消防監(jiān)控系統(tǒng),持續(xù)監(jiān)測火情變化情況,為現(xiàn)場的消防員提供精準、實時的火情信息。如果出現(xiàn)了較為明顯的火情變化,消防救援隊伍能夠及時調(diào)整救援方案,提升滅火救援的效率。
2.測繪建模
無人機具有緊急測繪功能,能夠滿足消防救援隊伍3D建模的數(shù)據(jù)需求。構(gòu)建火災現(xiàn)場3D模型,有助于指揮部更加準確了解火災現(xiàn)場的基本情況和滅火態(tài)勢,為精準制定救援決策提供研判依據(jù)。要搭建3D模型,必須依靠無人機測繪所采集的模型數(shù)據(jù)和圖像[5]。無人機的緊急測繪功能主要包括兩方面:一是火災現(xiàn)場的測繪工作,包括地理信息、建筑物的結(jié)構(gòu)參數(shù)、煙霧熱點等;二是氣象探測工作,氣象因素對火災的走勢影響較大,借助無人機來獲取風向、溫度等天氣信息,有助于指揮部預測火災蔓延方向和蔓延速度,及時調(diào)整救援方案。
3.無人滅火
隨著技術(shù)的逐漸成熟,無人機不僅能夠成為消防員的“助手”,也可以直接參與滅火工作。在高層建筑或山地林地火災現(xiàn)場中,存在一些高風險區(qū)域和救援難度較大的區(qū)域,消防員可能一時無法前往滅火。在這種情況下,可以依靠無人機攜帶滅火劑、水管開展高空投放或噴射,以達到阻隔火勢的目的。無人機配置有遙感設備,能夠準確懸停在指定位置開展投放或噴水作業(yè),精密配合消防救援隊伍的任務。
(三)無線遙控無人機在救援疏散中的應用
除了協(xié)助消防救援隊伍開展滅火行動以外,無線遙控無人機還能夠輔助進行火場內(nèi)受困群眾的救援和疏散工作。在這方面,無人機技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在應急廣播、人員搜索、物資投放以及應急響應四個方面。
1.應急廣播
火災等險情具有難以預料、容易蔓延的特點。消防救援隊伍可以利用無人機進行應急廣播,向火災現(xiàn)場和周邊人員傳遞準確的災情信息,幫助人員有組織、有目的進行自救逃生和緊急避險,從而有效降低由于信息傳遞不及時造成的來不及逃生和由于恐慌不安造成的錯誤逃生等情況[6]。此外,無人機也可以向火災被困人員進行廣播,幫助其了解火災和救援情況。
2.人員搜救
隨著城市化進程的推進,當前城市內(nèi)高層建筑、大型建筑、復雜建筑越來越多。這類建筑物一旦發(fā)生火災,不僅滅火救援難度極大,造成嚴重后果的概率也更高。普通群眾在這類建筑物中一旦遭遇火情,很有可能會出現(xiàn)逃脫不及時等情況,嚴重威脅生命財產(chǎn)安全。消防救援隊伍面對這類地形復雜、建筑面積大的火場,逐個區(qū)域開展搜救必然會導致過程較為漫長,救援速度不夠快。無人機技術(shù)的出現(xiàn)有效解決了這一問題,消防員可以在無人機上安裝生命探測儀和定位裝置,在火場進行被困人員的探測,準確傳輸人員的具體位置,便于消防員開展營救工作[7]。同時,在高層建筑火災中,如果登高平臺車操作不夠及時,消防員可以將救援引導繩固定在無人機上,使無人機將繩索傳遞給受困人員,使其獲得逃生設備,進行自救。
3.物資投放
無線遙控無人機操作靈活,可以前往一些消防人員無法前往的環(huán)境。部分中大型無人機還能夠承載數(shù)十公斤的重量,可以充分應用在物資投放上。當有人員被困,暫時無法獲救,消防救援隊伍可以先用無人機為受困人員運送救援物資,如藥品、食水等,從而增加受困人員的生存概率和支撐時間,等待消防員前來營救。
4.應急響應
火災現(xiàn)場的情況比較復雜,猛烈的火勢可能會造成照明、通信等線路損毀,對消防滅火救援行動產(chǎn)生不利影響。無人機技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)照明、通信等環(huán)節(jié)的應急響應,如可以在無人機上配置照明燈,輔助照明,還可以利用無人機的應急通信系統(tǒng)作為中繼平臺,保證通信的暢通性,確?;饒龊椭笓]中心之間能夠持續(xù)進行信息傳遞。
(四)無線遙控無人機在災后處理中的應用
對于一場火災事故來說,消防救援隊伍不僅需要完成滅火救援工作,還要對火災情況進行深入分析,包括探查火災原因、分析火災起火點、評估人員和財產(chǎn)損失等。在傳統(tǒng)的消防救援模式中,這些工作都是依靠人力來完成,因此調(diào)查和處理的過程費時費力。在無線遙控無人機的幫助下,災后處理工作的開展效果和效率將能夠得到大幅提升。無線遙控無人機能夠?qū)馂倪^程和災后的數(shù)據(jù)進行全面采集和整合,并在火災救援結(jié)束后一段時間內(nèi)進行持續(xù)監(jiān)測,既能夠在最短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)二次火災等問題,也能夠幫助消防救援隊伍完善后續(xù)調(diào)查所需的圖像、數(shù)據(jù)等資料,提高災后的處理效率[8]。
結(jié)語
隨著無人機技術(shù)的日漸成熟,當前無線遙控無人機在消防滅火救援領域中的應用越來越多,也受到了消防救援隊伍和人民群眾的一致認可。目前無人機技術(shù)在消防領域的應用仍然有較大的提升空間,應用場景也有待于進一步挖掘和探索。因此,消防救援隊伍要進一步加強對無人機技術(shù)的分析和嘗試,不斷強化無人機性能,使其更好滿足消防滅火救援工作的現(xiàn)實需要。
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作者簡介:穆居洋(1978- ),男,漢族,山東德州人,本科,工程師,研究方向:滅火救援、社會救助。