无人机系统在森林防火中的应用优势及优化对策

司 勇

（塔河林业局，黑龙江 塔河 165200）

将无人机系统应用在森林防火监测中，有助于提早发现森林火情，及时掌握火情信息，迅速部署防火力量，变有灾为无灾、变大灾为小灾［1］。为了达到自动预警的目的，对森林进行全面监测，提高防火、救灾的能力，减小森林火灾造成的危害，加强对无人机系统的研究及应用势在必行、刻不容缓。

1 森林防火工作的难点

1.1 火情不易被控制

林区地势崎岖，不利于人员和设备进入，一旦发生火灾，火情不易受控制。一般情况下，春季是森林火灾发生概率较高的季节，原因是森林内比较干燥，且风力较大，火灾发生后，火源借助风力会迅速在森林内蔓延，强风和干燥的林木对火情的控制具有不利影响。通常来说，森林火情在初始阶段易被控制，但由于缺乏良好的检测工作，火情发生后，相关工作人员并不能在第一时间内获取火灾信息，从而导致失去最佳灭火时间。火势形成规模后，实际的灭火工作将会受到严重阻碍。火灾发生后，会对森林资源造成严重的损失，森林防火部门要加大监测力度，尽量减少损失。

1.2 火灾隐患不易被发觉

1.2.1 巡查路线不够全面。森林防火工作需不断对其进行巡检，以保证第一时间发现火情，并做出及时处理，从而有效提升森林防火工作效率。路线规划是巡检工作的关键，森林的面积较大，林内没有可行进的道路，设备的使用不够方便，实际的检查工作效率不高。规划巡检路线需根据森林的实际情况进行，部分森林的巡检路线在制定过程中，相关工作人员并未深入到实地考察，从而导致路线规划不够合理，降低了巡查工作效率。另外，巡查路线长期不被更新、巡检工作区域形式化，同样制约着防火工作的实效性。森林防火检查，需保证具有全面性，如果检查工作不能对森林进行全方位的检查，则检查工作将会失去意义［2］。目前，受技术、设备、路线、管理机制、人员素质的影响，实际的巡检工作具有较大的难度。

1.2.2 巡查时间不够充足。由于无法确定火灾的发生时间，因此，要不间断地对森林进行防火检查，避免火情发生后森林消防系统不能及时采取合理的应对措施。部分森林保护区的巡检时间不够充足，火情发现的不够及时，对森林防火工作的开展具有较大的阻碍。长期的森林巡检工作对森林消防系统的压力较大，受人员数量、技术装备影响，难以对森林展开不间断的安全巡检。

2 无人机系统在森林防火中的应用优势

2.1 可以减少人员伤亡

无人机系统最大的优势是可以减少人员对防火工作的直接参与程度，进而有效减少森林防火工作人员的伤亡情况。随着科学技术的不断发展，无人机系统也得到了优化升级，目前的无人机系统不仅可以进行森林火情监测，而且可以一定程度上参与灭火工作。提高无人机在森林防火中的应用率，可以有效降低人工灭火或巡检工作的危险性。森林火情的发展具有不可控性，火灾的危险程度较高，当火势达到一定程度后，需及时将工作人员撤出火场，以避免发生人员伤亡，如果工作人员撤出时间不及时，则相关工作人员的安全将会受到极大威胁［3］。导致撤出不及时的原因是对火情的发展未做到有效监控，而利用无人机技术则可提升工作人员对火情的预判能力，对灭火工作具有极大帮助，同时还可降低灭火危险性。

2.2 有助于控制火情

无人机处于高空，能够更加直观地对火情进行判断，将无人机系统应用到灭火工作中，有助于火情的控制。森林火灾发生后，其火势通常较大，直接对火源进行扑灭，实际难度较大，对火灾走势进行判断，然后在安全区域设置防火带，可以有效减缓火灾的蔓延，对灭火工作具有重要意义。而无人机可以对火势进行准确的判断，可为灭火人员提供准确的参考，因此将无人机应用到灭火工作中，可以有效控制火情。

2.3 对经济发展做出贡献

将无人机应用到森林防火监测工作中，不仅有利于维护林业安全，也会给经济与社会的可持续发展带来巨大效益。利用多轴飞行器既可以大大减少支出，降低成本，也可以降低森林火灾的发生概率，保护大批森林资源，进而惠及百姓。降低防火成本、提升林木安全等，可以在一定程度上为经济发展做出贡献。

3 加强无人机系统在森林防火中应用的对策

3.1 不断加强无人机技术研发

3.1.1 硬件系统研发。森林发生火情后，火势会迅速蔓延，其温度会迅速提升，且高温炙烤空气，空气密度会下降，因此热气会上升。而无人机的主体材质为塑料，塑料在高温下会发生形变，内部的电子元件也会受到影响，无人机的可靠性将会受到巨大影响。因此，相关研发部门要加强无人机的硬件研发。无人机系统的硬件设备主要有螺旋桨、监控探头、机身、信号收发装置等，对无人机的硬件设备进行改进，不断将新型材料应用其中，保证无人机具有耐高温的特点，可提升无人机在恶劣环境中的生存概率［4］。

3.1.2 软件系统研发。软件系统属于无人机的核心组成部分，无人机在对森林进行火情检查时，需对大量的数据进行计算，还要将信息传输给地面接收组。如果软件系统发生故障，无人机则不仅无法向地面传回有效信息，而且自身也将失去控制，巡检工作将无法得到保障。软件系统的研发需专业的技术人员进行，开发过程中要结合实际的防火需求，避免软件系统与实际工作发生冲突。软件研发完成后，要对其进行反复的试验、测试，找出系统中的漏洞，并及时对漏洞进行修复，以保证无人机软件系统具有良好的稳定性，可以为森林防火工作提供重要的保障。

3.2 森林防火系统与无人机生产商应建立良好的合作

进行无人机研发，需要大量的资金支持，如果研发出的产品不符合市场需求，则无人机的销量会大幅度下降，生产商将会受到打击导致无人机系统的应用陷入困境。为有效改善以上情况，无人机生产商要和森林防火系统建立良好的合作关系，生产商在进行无人机研发时，应与森林消防系统保持紧密的联系，以保证无人机的各项功能符合消防需求。建立合作关系后，双方可以共同承担研发费用，同时消防系统在采购无人机时可以成本价购入，进而大幅度降低无人机的使用成本。

3.3 加强无人机队伍建设

无人机的使用需要组建专业的管理小组，以保证该系统可以真正发挥出防火、灭火的功效。建设无人机团队，政府部门应充分发挥自身作用，协助一些相关部门积极开展无人机队伍建设、人员培训、制度建设等工作，迅速形成生产力，从而为森林防火、气象监测、资源勘查和监测等提供有效服务［5］。无人机团队的组建，不仅要保证人员数量，而且要保证人员素质。进行森林火灾预防需保持全天应急状态，为保证团队的工作效率，需实行倒班制，人员数量充足是实行倒班制的基础。另外，还要定期对相关工作人员进行考核，以此提升相关人员的危机意识，从而对自身素质进行不断强化。

3.4 制定完善的无人机管理系统

先进的设备和优秀的人才是开展无人机防火工作的重要保障，但若没有完善的管理制度，所有的要素将无法得到有效融合，防火工作将会出现混乱，无人机应用效果也将会大打折扣。为保证无人机系统可以更好地应用于森林防火工作中，需相关单位根据实际防火需求制定科学的管理制度。管理制度可为无人机应用提供行为准则，对此，要保证管理制度中的各项条款具有实用性，在制定过程中需大量吸取无人机操作员的意见，同时管理制度还要根据无人机的发展进行优化调整，以保证管理制度能够始终具有合理性［6］。

4 结语

无人机检测系统的应用，可以有效提升森林防火工作的质量和效率，对经济发展具有重要意义。将无人机部署到人、车无法到达的偏远地区，可以及时发现森林火情，迅速掌握林火态势和各种需要的信息。作为现有林业监测手段的有力补充，无人机能做到“快、全、细”，以争取侦查工作的主动权。对此，相关部门要不断加强对无人机的研发力度，保证无人机系统能够得到快速的更新，从而更好地应用于森林防火工作中。