无人机在消防通信中的应用研究

■ 赵毅 铜川市消防救援支队

当今社会，经济发展质量显著提高，随之而来的是消防灭火救援形势更加复杂多变，对无人机等现代化消防通信设备的应用提出了新的更高要求。当前形势下，有必要立足消防通信实际需求，采用灵活多样的技术方法，全面优化提升消防通信的整体实施效果。

一、研究背景

消防通信是消防灭火救援中的关键内容，对于实时传递火情信息、精准调整与优化消防灭火救援策略等具有直接作用。无人机作为一种新型技术装备，开始在现代消防通信实践中发挥更加显著的作用。近年来，相关主管部门高度重视无人机在消防通信中的应用与创新，在强化无人机应用的系统性构造、整合遥感技术等方面制定并实施了一系列重要技术标准与规范，为消防通信实践中高质高效地应用无人机这一通信载体提供了基本遵循与导向，在火情数据信息传输方面取得了令人瞩目的成就。同时，各级消防应急救援单位同样在创新无人机应用流程、整合无人机通信效能等方面进行了大量卓有成效的研究与探索，实现了无人机巡逻侦查、火情态势回传等多样化功能，为消防救援单位做出准确可靠的救援策略提供了重要数据保障，展现出消防救援的现代化与专业化特征。尽管如此，受限于火情特点与火场信息等方面影响，当前无人机的实践应用水平尚有较大提升空间，无人机应用策略与方法的针对性和实效性有待进一步增强[1]。上述背景下，深入探讨无人机在消防通信中的应用模式与优化路径具有极为深刻的现实意义。

二、无人机在消防通信中的应用优势

（一）机动灵活性优势

无人机体型较小，重量较轻，在消防通信中具有显著的机动灵活性优势。在消防灭火救援环境下，需要首先对火情现场进行全面实地勘察，获取火情特点的各类基础性信息，进而为消防灭火救援策略的制定提供第一手参考资料。通过发挥无人机的灵活性优势，其可替代消防救援人员完成火情现场勘察任务，在降低消防救援人员人身伤害风险的基础上，在相对有限的空间内实现对火情信息的精准全面搜集，在时间与空间方面为消防应急救援创造更多可能。

（二）视野全面性优势

无人机在消防通信过程中具有较为开阔的视野，可从整体宏观角度观察火场火情特点。随着互联网宽带技术与大数据技术的快速发展，无人机的视野全面性优势特征更加突出，为多角度拍摄、多维度分析等提供了更为丰富的功能载体，使得传统技术条件下难以完成的火情拍摄任务更具实现可能。在现代科学技术的推动下，无人机可搭载广角摄像头或红外夜视装置等，极大限度地拓宽了拍摄视野，有效消除了人工勘察的视野盲区[2]。

（三）操作简便性优势

无人机在操作与控制方面同样独具优势，可根据无人机的基本操作要求，轻松完成飞行操作流程，即便是机型相对较大的无人机也可通过两人协作完成操作。通常情况下，无人机由飞行载体、传感器、数据传输系统和地面工作站等部分构成，不同的构成部分在功能要求与任务模式等方面存在显著差异，共同完成相应的飞行操作任务。在人机交互环境下，无人机的操作便捷性得以明显提高，实现对火情火场的全方位监控。

（四）运行可靠性优势

在消防应急救援中，受限于多种客观条件的影响，现实状态往往会出现诸多变化，导致救援环境复杂多变，而通过无人机的支持作用，可对监测获取到的火情火灾数据信息进行不间断传输，其在运行过程中具有较高可靠性与稳定性，可避免出现数据传输中断等问题。通过发挥无人机运行可靠性优势，可更加精准地掌握救援场景信息，以便及时调整优化救援方案，以最小的消防救援代价完成更高质量的消防通信任务，提升现场救援能力。

三、无人机在消防通信中的应用路径研究

（一）实现灾情侦查

灾情侦查是无人机在消防通信中的主要应用方面，旨在采集救援现场信息，为制定救援方案提供可靠依据。与传统灾情侦查手段相比，无人机的稳定性与安全性等更高，可通过搭载数据采集设备，机动采集图像与声音信息，对灾情现场数据进行连续性不间断传送，并利用通信模块将数据信息传输到消防指挥调度系统中，满足灾情侦查的各项现实功能。在无人机的支持下，灾情侦查的精度将大大提高，快速定位应急救援的具体位置，救援机构与救援人员可有针对性地设定设备分布，降低灾情侦查过程中的人员伤害系数，为消防应急救援提供翔实可靠的信息支持[3]。

（二）实现灾情监控

在消防通信需求不断提高的背景下，无人机同样可以实现对灾情现场的实时监控与追踪，帮助救援机构与救援人员及时掌握灾情现场的变化趋势，对灾情救援进行远程控制，为高效做出正确的救援方案创造更加充分的空间。通过无人机搭载的数据监控设备，可将灾情的变化趋向始终掌握在可控范围内，减少不必要的救援损失。无人机获取信息的过程具有连续性特征，因此灾情监控同样可连续进行。以确定被困人员的具体位置为例，无人机可发挥监控作用，对被困人员的位置转移状况进行连续监控，引导其采取正确的安全躲避方法，减少人身伤亡和财产损失。

（三）救援现场人员疏散

科学合理地组织灾害现场人员疏散是无人机运用的重点方面。在无人机通信技术支持下，灾害现场人员可精准获得正确的逃生救援方法，避免慌乱、拥挤或踩踏事件，实现安全有序逃生，尤其在人员相对密集的建筑内部更是具有显著优势。灾害现场人员可通过无人机通信信息获知灾情基本特点，在相关指令的引导下快速准确地找到救援通道，完成最高效率的逃生任务。一方面，无人机可利用微型摄像头等装置发挥视觉分析功能，精准辨识疏散对象，提高疏散效率。另一方面，无人机可快速调整远近距离，在分析灾情环境特点的基础上，发出相应指令，评估环境危险系数，引导疏散对象快速进入安全区域，防止盲目逃生而导致的不必要伤害。

（四）室内利用通信设施实现信息交互

从以往消防应急救援实际来看，部分伤亡事件的发生更多地与信息交互不畅具有密切关联。在无人机运用中，必须保证消防应急通信效能，高效完成室内侦查和室内通信，对物体进行全方位环绕拍摄和追踪拍摄，并保持动态化调整与跟踪，实现无人机目标跟踪技术的运用效果。同时，救援人员可运用携带定位模块的遥控器进行救援，并传递视频、音频等信号，强化与救援指挥中心之间的信息关联。此外，无人机还可搭载跟随模块，通过操作路由机和终端机等加载避障以及室内导航等功能，拓展通信区域，展开巡航搜救[4]。

（五）实现辅助监督与救援

在消防通信中，辅助监督与救援的直接作用极为突出，尤其是在当前火情事故多变，受环境条件影响日趋复杂的状况下，救援难度不断增大，救援要求不断提高。无人机在消防通信中的运用可构建基于灾情特点与演变趋势的灾情图像，并通过拍摄与传输功能将图像信息进行加工处理，传输到消防安全系统之中，便于控制中心进行辅助监督与救援。无人机的设计可细化分为集成语音和扩音两个方面，建立通信线路，可与救援人员进行现场对话，完成应急测绘任务，为拓展救援渠道、丰富救援方式等提供了良好前提条件。

（六）多路音视频通信

在无人机语音中，可搭建基于消防指挥调度网的多路音视频通信模块，在对相关视频、图像、音频等进行多方位处理的基础上，进行实时通信传输。多路音视频通信是消防应急通信保障的核心构成单元，可对消防救援现场全景图像与声音等进行观测分析。在现代通信技术的支持下，无人机可完成的多路音视频通信任务更趋多样化，提高了移动通信链路与现场控制中心交互状态的稳定性，将信息资源传递给流媒体分发服务器，并利用安全网闸等单元与网络综合信息平台进行关联，实现同步传输图像，构建形成动态化、连续化的高质量多路音视频通信网络体系，实现移动通信网互联互通，提高消防通信的质量。

（七）遥感监测与应急照明应用

消防救援任务的完成需要同步开展遥感监测，与救援现场之间实现信息传递和互动。从以往传统消防通信技术环境来看，因为受限于监测条件等要素，监测效果往往不甚理想，难以为高效救援方案的制定提供参考。而通过无人机消防通信技术的运用，可使遥感数据实现采集多点化，避免了因无人机飞行惯性、摆动、颠簸或倾斜等造成的遥感监测数据失真失实等问题，减小了不必要的遥感监测数据误差。此外，无人机消防通信还可搭载照明设备与供电设备等，通过空中悬停操作，对救援现场进行应急照明，拓展救援现场的可视范围，优化现场可视条件，完成夜间大区域照明。

（八）高空送物和高空喊话

在高温或高空等消防应急救援环境下，救援人员难以近距离进行救援，传统抛投器在使用环境和范围上具有一定短板，而通过无人机搭载扩音器、拾音器等相关功能模块，将无人机提升到一定飞行高度，进行高空送物和高空喊话，通过移动通信链路的中枢衔接作用，与救援对象进行信息交互，有针对性地化解其焦躁情绪，指导其进行科学自救和逃生或等待外来救援。在无人机高空送物功能支持下，可向救援对象投送救生衣、救生索、食品和药品等救援物资，提高救援对象的生存能力，减少人员伤亡。

四、无人机在消防通信应用中的注意问题探讨

（一）提高无人机的稳定性

无人机的稳定性对于消防通信效果的影响是深刻的、直接的，因此应将提高无人机稳定性作为优化消防通信的重要手段。从以往消防通信技术来看，由于空气流动等因素影响，制约了通信效果的可靠性。在提高无人机稳定性过程中，应根据救援对象的实际情况，降低飞行过程中的震动系数，防止所拍摄的视频或音频受到不良影响，确保信息采集的清晰度。无人机具有体积小、质量轻等显著优势，只有采集到清晰准确的救援现场图像才能有效拓展消防应急救援空间，提高消防通信中的保障能力和保障效果[5]。

（二）合理布置无人机

在消防通信中，无人机的合理布置包括布置数量和布置位置两个维度。在数量维度方面，尽管无人机的布置数量越多，可获取到的救援现场信息就越多，增加了信息采集端口，但却也无形之中增加了信息分析与辨识工作量。因此，应围绕消防应急救援的实际状况，合理设计无人机数量，实现无人机消防通信效果的最优化。在布置位置维度时，同样应结合现场条件，提高各个无人机的衔接匹配效果，做到各负其责，使不同功能的无人机能够协同搭配，发挥最佳衔接作用，满足消防应急救援实际需求。

（三）培养专业无人机操作人员

消防通信中的无人机应用应由专业人员进行操作，在消防通信要求较高的环境下，更需要稳定可靠的操作控制，提高通信效能。因此，应积极组织无人机操作人员参加专项培训与学习，由业内人士为其讲解新形势下无人机的基本操作要领，引导其熟练掌握无人机各项控制方法，使其能够在最短时间内完成无人机的调试，以更加精准高效地开展消防通信工作。将对无人机的操作训练纳入绩效考核评价体系，充分激发操作人员熟练操控无人机的主观能动性，并通过模拟真实化的消防应急救援环境，对其消防通信操控能力等进行强化锻炼。

五、结语

综上所述，受传统消防通信模式等要素限制，当前无人机在消防通信中的实践应用依旧存在诸多薄弱环节，阻碍着消防通信整体效果的优化提升。因此，有关人员应该从消防通信的客观实际需求出发，充分遵循无人机的基本应用操作要求，创设灵活多样的应用环境载体，强化无人机的整体应用流程与规则方法，全面挖掘无人机的现实价值与优势，提高消防通信整体效能，为全面彰显无人机的综合应用效果贡献力量。