劉飛宏

（哈密市消防救援支隊(duì)，新疆 哈密 839000）

在緊急情況下的通信保障方面，尤其是在消防應(yīng)急救援中，無人機(jī)的應(yīng)用正日益引起人們的關(guān)注?；馂?zāi)等突發(fā)事件往往伴隨著通信中斷、信息傳輸困難等問題，嚴(yán)重影響救援效率和搶險(xiǎn)工作的進(jìn)行。因此，如何利用無人機(jī)技術(shù)來彌補(bǔ)傳統(tǒng)通信手段的不足，提高消防應(yīng)急通信保障的能力，成為當(dāng)前亟待解決的問題。

1 消防應(yīng)急通信保障需求

1.1 實(shí)時(shí)性

消防應(yīng)急通信任務(wù)繁重，時(shí)間緊迫，既要保證火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全，又要保證通信的實(shí)時(shí)性，這樣才能在最短的時(shí)間內(nèi)將足夠的信息傳遞給指揮部。為滿足火災(zāi)應(yīng)急通訊的實(shí)時(shí)需求，需要將各類災(zāi)難現(xiàn)場(chǎng)的各類數(shù)據(jù)信息及時(shí)傳送給決策與指揮部門，使其能夠及時(shí)地將火災(zāi)發(fā)展?fàn)顩r、人員等信息反饋給相關(guān)部門，從而保證后續(xù)救援計(jì)劃的合理性。因此，必須在救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)筑完備的信息通訊網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)筑由點(diǎn)及面逐級(jí)延伸的立體應(yīng)急通訊系統(tǒng)。實(shí)時(shí)傳輸?shù)募夹g(shù)手段和機(jī)制需要得到充分的重視和發(fā)展，以提高救援工作的效率和優(yōu)化應(yīng)急響應(yīng)能力。

1.2 可靠性

在火災(zāi)緊急情況下，現(xiàn)場(chǎng)信息的可靠程度是制訂滅火方案、提高滅火工作效率的關(guān)鍵。但是，火災(zāi)、地震等自然災(zāi)害往往具有難以預(yù)測(cè)的特點(diǎn)，使得搜救人員在搜救過程中往往處于動(dòng)態(tài)的狀態(tài)，這就要求搜救人員能夠獲得精確、可靠的現(xiàn)場(chǎng)信息，并根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)的調(diào)整，從而提高搜救的成功率和效率。所以，在傳遞信息的同時(shí)，也要確保信息的可靠度，才能更好地適應(yīng)火災(zāi)事故的實(shí)際需要。

2 無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 機(jī)動(dòng)靈活

一般的微型無人機(jī)重量在100kg 以下，輕便靈活，僅需1 ～2 個(gè)人就能達(dá)到技術(shù)要求。在滅火救援中，可以通過飛控系統(tǒng)或者救援車的方式，將無人機(jī)投放到救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，迅速地投入救災(zāi)工作中。操縱者可通過操縱無人機(jī)的航線與速度，對(duì)搜救現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查。小型無人機(jī)能夠在復(fù)雜多變的環(huán)境中自由飛行和懸停。其快速轉(zhuǎn)向、迅速改變飛行方向和隨意懸停的能力，使得無人機(jī)可以靈活應(yīng)對(duì)消防救援任務(wù)的需求。同時(shí)，小型無人機(jī)的較小機(jī)身尺寸和強(qiáng)大的機(jī)動(dòng)性能，使其能夠穿越復(fù)雜地形和障礙物，進(jìn)入狹小或危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行偵察和救援工作。

2.2 視野較為全面

無人機(jī)的設(shè)計(jì)巧妙地結(jié)合了寬帶技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈技術(shù)等，使其能夠在實(shí)際操作中拓寬拍攝視野，實(shí)現(xiàn)對(duì)救援現(xiàn)場(chǎng)情況的多角度、不同光線下的拍攝。通過無人機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)功能，可以實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)的多點(diǎn)采集目標(biāo)。此外，無人機(jī)還能自動(dòng)校正，通過多架無人機(jī)的派遣使用，極大程度上減少由于載荷不足或震動(dòng)等原因造成的無人機(jī)應(yīng)用數(shù)據(jù)異常情況。為了進(jìn)一步提高拍攝精度，在結(jié)合現(xiàn)代大數(shù)據(jù)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用的同時(shí)，無人機(jī)還可以搭載紅外夜視儀和熱成像等裝置。這些裝置可以提高消防通信效率，并確保在特殊環(huán)境下勘查任務(wù)的順利完成。

3 消防應(yīng)急通信保障中的無人機(jī)應(yīng)用

3.1 大區(qū)域遙感監(jiān)測(cè)與應(yīng)急照明

只有消防救援人員充分了解災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)狀況，才能在大區(qū)域范圍內(nèi)有效進(jìn)行救援活動(dòng)，并確保人身安全。傳統(tǒng)通信設(shè)備和無人機(jī)通信技術(shù)在大范圍救援中都扮演著重要角色。然而，與傳統(tǒng)通信設(shè)備和衛(wèi)星通信相比，無人機(jī)在建立遙感平臺(tái)時(shí)由于受限于數(shù)量、傳播距離等因素，難以提供消防救援人員清晰準(zhǔn)確的災(zāi)情信息。此外，由于無人機(jī)輕巧且載重有限，在受到臺(tái)風(fēng)、海嘯等惡劣氣象因素的影響下，監(jiān)控精度及圖像傳輸清晰度都會(huì)受到影響，從而嚴(yán)重妨礙消防救援工作的進(jìn)行。但是，如果將多個(gè)無人機(jī)組合在一起，形成一個(gè)無人機(jī)群。那么，上述問題就會(huì)得到很好的解決。無人機(jī)群的應(yīng)用可以增加與平臺(tái)連接的終端數(shù)量，降低人工操作成本，并實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)的多點(diǎn)采集，最大限度地克服無人機(jī)在惡劣天氣和低載重條件下的局限性。其次，無人機(jī)還具備夜間應(yīng)急照明功能，通過懸停技術(shù)，無人機(jī)可以在夜間作業(yè)時(shí)充當(dāng)可隨時(shí)移動(dòng)的照明裝置。消防救援人員可以利用無人機(jī)的照明功能，增加工作區(qū)域的可視范圍，提高工作效率和安全性。

3.2 多路音視頻通信

無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)多路音視頻通信是一個(gè)重要方面。首先，通過搭載音視頻傳輸設(shè)備和通信模塊，無人機(jī)可以在救援現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)進(jìn)行多路音視頻通信。這意味著無人機(jī)可以與多個(gè)關(guān)鍵的通信終端建立連接，例如，消防指揮中心、救援人員等。通過無人機(jī)的多路音視頻通信，不僅可以實(shí)時(shí)傳輸現(xiàn)場(chǎng)的圖像和聲音信息，也可以實(shí)現(xiàn)雙向的語(yǔ)音和視頻通話，為指揮部和救援人員之間提供更即時(shí)、準(zhǔn)確的信息交流。其次，無人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)位的音視頻傳輸。通過操控多架無人機(jī)，在不同的位置和角度同時(shí)采集和傳輸圖像和聲音。這種多點(diǎn)位音視頻傳輸能力使得消防指揮中心可以獲得全方位、全景式的現(xiàn)場(chǎng)信息，更好地了解火災(zāi)蔓延情況以及被困人員的狀況。救援人員之間也可以通過無人機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖像和聲音分享，促進(jìn)協(xié)作和決策的高效進(jìn)行。最后，無人機(jī)的多路音視頻通信應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)與其他支持單位的聯(lián)動(dòng)。無人機(jī)可以與其他應(yīng)急救援單位、警察部門等建立通信連接，并通過多路音視頻通信共享現(xiàn)場(chǎng)信息。這有助于實(shí)現(xiàn)資源的共享和協(xié)同，提高救援工作的效率和準(zhǔn)確性。

3.3 高空送物及喊話

在面對(duì)高溫、高空環(huán)境下的救援工作中，建立被困人群與消防救援人員之間的聯(lián)系平臺(tái)將極大地方便救援工作。通過在無人機(jī)上安裝擴(kuò)音器等設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)與被困人群的遠(yuǎn)程溝通。消防救援人員可以通過無人機(jī)發(fā)送指示、提供安全指導(dǎo)以及傳遞鼓勵(lì)和希望的信息。這種聯(lián)系平臺(tái)的建立可以有效減少被困人員與外界的孤立感，增加他們的安全感和信心。無人機(jī)還可以用于運(yùn)送急需的救援物資到救援現(xiàn)場(chǎng)。由于其機(jī)動(dòng)靈活性，無人機(jī)能夠穿越高溫、高空環(huán)境，抵達(dá)被困人員所在的位置，并迅速投送急救藥品、食品、水源等物資。這不僅可以滿足被困人員的基本需求，還能夠提供必要的支持和救援幫助，提高他們的生存能力和安全保障。

3.4 利用通信設(shè)施疏散人員

救援現(xiàn)場(chǎng)人員疏散是無人機(jī)在消防應(yīng)急救援中的重要應(yīng)用之一，特別適用于人員相對(duì)密集且建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜的環(huán)境。通過無人機(jī)的目標(biāo)跟蹤技術(shù)，可以為救援環(huán)境內(nèi)分散的人員提供有效的通信支持，提高疏散效率和效果。（1）無人機(jī)可以利用其目標(biāo)跟蹤技術(shù)來支持救援現(xiàn)場(chǎng)的人員疏散。通過搭載微型攝像頭和跟蹤識(shí)別裝置，無人機(jī)能夠具備視覺分析能力，準(zhǔn)確定位并識(shí)別救援環(huán)境中分散的人員。這樣，無人機(jī)可以提供實(shí)時(shí)圖像和視頻反饋給救援人員或指揮中心，幫助他們了解人員分布情況以及可能存在的障礙物，從而更精確地規(guī)劃和指導(dǎo)人員疏散。（2）無人機(jī)具有遠(yuǎn)程操控的能力，可以為救援現(xiàn)場(chǎng)提供靈活的通信支持。救援人員可以通過遠(yuǎn)程操縱無人機(jī)的飛行距離和路徑，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，以支持人員疏散工作。這種靈活性使得無人機(jī)可以更好地適應(yīng)復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件，快速響應(yīng)并提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)，提高人員疏散的效率和安全性。（3）無人機(jī)還可以利用其GPS 功能，提供定位和導(dǎo)航支持。通過對(duì)環(huán)境的危險(xiǎn)評(píng)估，無人機(jī)可以確定相對(duì)安全的疏散區(qū)域，并將這些信息傳達(dá)給救援人員。這有助于避免人員盲目疏散和踩踏事故發(fā)生，確保人員有序、安全地離開危險(xiǎn)區(qū)域。

3.5 擴(kuò)展通信區(qū)域

無人機(jī)在應(yīng)急通信中可以與現(xiàn)有的通信設(shè)施共同構(gòu)建良好的通信網(wǎng)絡(luò)。通過與現(xiàn)有基站、中繼設(shè)備和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的配合，無人機(jī)可以成為通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。無人機(jī)可以搭載通信設(shè)備和中繼器，通過與地面設(shè)施的連接，擴(kuò)展通信范圍并增強(qiáng)信號(hào)覆蓋。這種共同構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)能夠提供更廣闊的通信覆蓋，確保消防救援人員在應(yīng)急情況下的通信有效性。傳統(tǒng)通信設(shè)備在地面或建筑物限制下，通常難以實(shí)現(xiàn)廣泛的通信覆蓋，特別是在山區(qū)、森林、城市高樓等復(fù)雜環(huán)境中。而無人機(jī)可以快速升降和自由飛行，在高空中飛行時(shí)，可以繞過地面障礙物，覆蓋更廣闊的通信區(qū)域。同時(shí)，通過與移動(dòng)通信鏈路連接，無人機(jī)可以將通信信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)處，使得消防救援人員能夠在較遠(yuǎn)的距離內(nèi)保持通信聯(lián)系，拓寬了通信的范圍。

3.6 探測(cè)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)情況

利用無人機(jī)技術(shù)，可以對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的情報(bào)勘測(cè)。首先，無人機(jī)可以通過搭載高清攝像頭和其他傳感器設(shè)備，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的勘測(cè)和觀察。通過實(shí)時(shí)獲取高清圖像和視頻數(shù)據(jù)，無人機(jī)能夠提供詳細(xì)的災(zāi)情信息，包括火勢(shì)大小、火源位置、煙霧彌漫程度等。這些數(shù)據(jù)對(duì)指揮中心和救援人員來說是非常寶貴的，可以幫助他們更好地了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，從而制定更有效的救援方案。其次，無人機(jī)還可以利用紅外探測(cè)技術(shù)，對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的溫度分布進(jìn)行探測(cè)。紅外探測(cè)裝置能夠準(zhǔn)確測(cè)量不同區(qū)域的溫度，并形成溫度圖譜。通過對(duì)溫度圖譜的分析，可以確定火源位置、火勢(shì)擴(kuò)散情況和潛在的熱點(diǎn)區(qū)域。這對(duì)于救援人員評(píng)估火災(zāi)狀況、制定滅火策略和安排疏散行動(dòng)非常有幫助。此外，無人機(jī)還可以搭載氣體傳感器等設(shè)備，用于檢測(cè)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的有害氣體濃度。有害氣體在火災(zāi)中釋放，對(duì)人員造成威脅。通過無人機(jī)的監(jiān)測(cè)和傳輸，可以及時(shí)掌握有害氣體的分布情況，并提供給救援人員參考，以便做出相應(yīng)的防護(hù)措施。

4 提升無人機(jī)應(yīng)用質(zhì)量的有效途徑

4.1 合理布置無人機(jī)

無人機(jī)的布置需要綜合考慮數(shù)量和位置兩個(gè)方面。在數(shù)量布置方面，雖然使用更多的無人機(jī)可以增加現(xiàn)場(chǎng)采集信息的能力，但也會(huì)增加信息分析和識(shí)別的工作量，并延長(zhǎng)救援工作的時(shí)間。因此，在投放無人機(jī)的數(shù)量上，需要根據(jù)救援現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行合理評(píng)估和決策。要確保無人機(jī)能夠提供必要的通信保障功能的同時(shí)，也要提高無人機(jī)的運(yùn)行效率。這意味著，要根據(jù)救援現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的規(guī)模和需求來平衡無人機(jī)的數(shù)量，以達(dá)到最佳的救援效果。在位置布置方面，應(yīng)急救援人員需要根據(jù)救援現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來選擇合適的位置布置無人機(jī)。不同位置的無人機(jī)可以具備不同的功能，例如，高空偵察、熱點(diǎn)區(qū)域監(jiān)測(cè)、疏散指引等。救援人員需要對(duì)不同類型的無人機(jī)進(jìn)行合理的設(shè)置和配置，以滿足救援工作的實(shí)際需要。同時(shí)，無人機(jī)之間也需要進(jìn)行協(xié)同配合，確保它們能夠共同提供全面的救援支持。

4.2 專業(yè)人員培養(yǎng)

確保無人機(jī)操作人員具備專業(yè)素養(yǎng)和技能水平，是消防應(yīng)急通信保障工作中的重要一環(huán)。這需要對(duì)無人機(jī)操作人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，通過學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和技能提高他們的操作水平?？梢酝ㄟ^組織培訓(xùn)課程、認(rèn)證考核等方式，確保操作人員具備必要的專業(yè)素養(yǎng)和技能。還可以與高校合作，引進(jìn)相關(guān)高素質(zhì)技術(shù)人才，組建一支專業(yè)性很強(qiáng)的隊(duì)伍，為消防應(yīng)急通信工作提供更高水平的技術(shù)支持。

4.3 提高無人機(jī)的穩(wěn)定性

無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)容易受到環(huán)境因素的影響，如顛簸、擺動(dòng)、傾斜等問題，這可能會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。因此，在消防應(yīng)急通信保障中，要重視無人機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。在選擇消防救援專用無人機(jī)時(shí)，需要考慮救援現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件，并分析可能出現(xiàn)的火情和空氣流動(dòng)變化。應(yīng)選擇具備耐高溫、耐輻射特性且更穩(wěn)定的無人機(jī)，能夠搭載足夠的攝影設(shè)備和通信模塊，以確保在救援過程中能夠發(fā)揮更好的作用。這樣，無人機(jī)能夠更好地適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，提供高質(zhì)量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語(yǔ)

無人機(jī)在消防應(yīng)急通信保障中的應(yīng)用正深刻地改變著傳統(tǒng)的救援方式和手段。通過充分利用無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，可以提高救援效率、保障人員安全，并為災(zāi)情掌握和決策提供更全面的數(shù)據(jù)支持。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)將繼續(xù)發(fā)揮其在應(yīng)急救援領(lǐng)域的重要作用，為構(gòu)建更安全、高效的社會(huì)做出貢獻(xiàn)。