无人机在消防灭火救援中的应用

2021-11-27张建辉

中国科技纵横 2021年12期

张建辉

（古交市消防救援大队，山西太原 030200）

0.引言

近年来，受到各种因素的影响火灾事故频发，救援难度也不断增加，严重阻碍了消防灭火救援工作的顺利开展。消防灭火救援工作在进行救援前需要对火灾区的现场情况进行侦察一般会采用传统的侦察方法，但是针对比较复杂的地区，例如大跨度、大空间等复杂火灾地区传统侦察不能满足实际的需要，因此会延误救援时间。无人机技术打破了传统侦察的弊端和局限，具有无人驾驶、控制灵活、侦察视角广阔的优势，可以对火灾进行实时监控，能大大提高灭火救援的效率，降低救援风险。

1.无人机的概述与特点

1.1 无人机的概述

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器，可以实现高分辨率影像的采集，能弥补卫星遥感因云层遮挡获取不到影像缺点，还能解决传统卫星遥感重访周期过长，应急不及时等问题。无人机的功能较多，可以实现高空拍摄、红外热成像、喊话、器材投送等辅助指挥决策。无人机技术融合了多种先进的科学技术，例如监测控制技术与新能源等，具有广泛的应用范围，对消防灭火救援具有重要的作用。

1.2 无人机的特点

（1）监测范围广阔，无人机可以侦察目测不到的范围，可以进行高空视角下的全方位勘察，监测范围较广。（2）监测精准，无人机的监测精度可以达到毫米，整个现场的监测准确度非常高。（3）操控灵活，无人机的最大优势特点就是操控简单灵活，为消防灭火救援工作提供了较大的便利，节省了救援时间。

2.无人机在消防灭火救援中的具体应用

2.1 高空火灾勘察

无人机可以实现高空火灾的侦察，在无人机中安装上远程监控设备，常见的监察设备包括红外传感、高清监控、等设备，可以在高空对整个火灾事故现场进行有效的检测。一般无人机的侦察高度都是经过技术人员根据现场情况来设定的，监控系统中的高清摄像头可以实现多功能操控，可以进行变焦和倾斜等实现全方位的拍摄，然后将拍摄的数据传送给现场消防救援人员，给救援人员提供准确的火灾现场信息，可以集中兵力控制火势，防止火势蔓延，从而提高救援效率。

2.2 信息的接收与传递

无人机具有操作简单、灵活性较高的特点。了更好的辅助灭火救援工作的开展，可以在无人机中安装风速仪等设备，根据这些设备可以对火灾进行实时的监控，还能将掌握的火灾信息传送到救援人员中，方便救援人员及时的制定灭火救援计划，增强内外消防救援人员的交流。根据收集的信息，可以快速的掌握火灾的现场情况，更及时的控制火势的发展，有利于提高灭火效率。

2.3 指挥调度

火灾事故频发，不仅造成经济损失，甚至人员伤亡。火灾属于公共安全性事件，具有较高的影响力。为了提高灭火救援的时效，无人机被广泛的应用到救援工作中，在指挥调度中起着关键性的作用。灭火救援离不开现场指挥调度，指挥调度直接影响救援工作的效果，因此具有非常重要的作用。无人机红外成像技术可以有效检测火势发展蔓延情况对火灾现场进行实时的侦察，并能将侦察结果及时的反馈到救援人员那里，指挥人员在收到信息后，可以对整个救援进行决策商议，对兵力部署提供参考，发出紧急避险预警，最终辅助完成救援。

2.4 应急救援

针对较严重的火灾，势必会增加应急救援的难度。无人机的应用可以实现救援的目的。无人机可以对整个现场进行监测，还可以对应急物品进行输送，例如常用的药品和水源等。另外，无人机中的生命探测仪和定位系统可以准确的找到救援者的位置，从而展开施救，能极大的提高救援速度。荷载大的无人机可以实现水带运送，辅助供水线路铺设，无人机可以投掷灭火弹短暂压制火势。

2.5 森林防火监测

近年来，森林火灾引起了重视。森林火灾一般具有突发性，一旦发生火势发展会非常迅速，不易控制，救援难度系数较高。传统的监测技术无法满足现场的监测工作，无人机的应用解决了侦察难题。不仅弥补了传统监测技术的缺陷，还提高了监测的准确度。无人机在防火监测中起了重要的价值，通过安装预警装置，在进行森林巡查时对发生火灾的区域可以及时的发出报警信号，并能及时的进行灭火操作，使用灭火弹实现初步灭火，控制火情的发展，并将火灾信息传送到指挥部，提高救援效率。林火被打灭后存在复燃的风险，无人机可以提供更广的检测范围和更及时、准确的数据。

2.6 灾情追踪

火灾是实时变化的，具有蔓延性，为了更好的控制火灾还需要进行灾情追踪，并将信息反馈给救援人员。无人机可以对现场的火灾情况进行实时追踪，并能对火灾的损毁情况做出判断，可以根据监控情况将火势信息、燃烧面积等传输到指挥中心，从而提高救援的效率。另外，在实际的救援过程中，针对复杂环境的救援工作，往往通讯得不到保证，潜在安全隐患。无人机能够建立通信线路，利用无线遥控调理频率实现信号连接，为保障救援工作的顺利完成奠定了基础。

3.无人机在消防灭火救援中存在的问题

3.1 无人机设备适应性较差

无人机实际上是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的，是一种高精密的设备。对所适用的环境是有一定要求的，因为设备的适应性较差，如果应用在非常复杂的火灾环境中，设备可能会受到易燃易爆物、温度、风向等因素的影响，导致出现设备故障，发生坠机事故[1]。

3.2 模块化集成和兼容性不强

虽然无人机已经被广泛应用到了消防灭火救援工作中，但是并不是消防专用的无人机，都是普通无人机安装上各种消防设备并投入使用的，因为融合了各种不同功能的设备模块，在实际的工作中各个模块之间会产生一定的影响，相互干扰，最终造成功能模块失效，无法发挥其应用价值。

3.3 无人机技术欠缺

无人机在技术方面的欠缺主要是其续航、载重、防爆等技术应用还不成熟，技术水平的提高虽然提高了无人机的续航能力，但是在实际的消防预期作战时，还是存在能力不足的现象，无法达到连续作业的能力。另外，无人机的载重能力还存在限制，无法满足部分设备的重要要求，也不能直接携带水、粉来实现灭火操作。火灾中经常有易燃易爆品，无人机没有较强的防爆能力，所以不能对存在爆炸风险的火灾现场进行监控侦察。

4.无人机在消防灭火救援中的技术要求

4.1 可靠性要求

无人机与其他消防设备不同，相比传统的消防设备更具有优势。无人机在应用过程中，需要和其他的救援设备进行结合，在相互的作用下才能发挥出其价值。要实现多种设备的联合，还需要了解无人机的性能，在满足技术条件的前提下才可以开展救援工作，从而实现救援的目的。为了保证无人机的正常运转，还需要满足可靠性的技术要求，确保无人机的安全稳定，发挥出自身的价值，提高救援工作的效率[2]。

4.2 集成兼容性要求

无人机在应用时会需要和其他设备结合使用，并受到指挥中心系统的统一控制，为了更加方便操控，无人机还必须要满足集成兼容性的要求，这样才能和其他设备相互融合，展现出各自的优点，实现统一调控。集成兼容性是确保无人机与其他设备之间实现相互配合的重要条件，也是保证灭火救援工作顺利开展的重要前提，只有不断提升技术优势，才能高效地开展救援，提高救援效果[3]。