无人机在消防灭火救援工作中的应用研究

摘要：在我国城市建设步伐不断加快的背景下，城市中的高层建筑越来越多，高层建筑火灾是消防队伍在工作开展过程中的一大难题。在化工企业、矿业等产业得到良好发展的基础上，有很多企业在生产过程中会运用到易燃、易爆物质，一旦出现保管不力或使用不正确状况时，非常容易引发火灾。无人机在大型火灾、高层火灾中的应用能够有效降低消防救援人员在火灾现场的危险程度。无人机可以快速收集火灾现场信息，使救援方案的应用价值得到有效提升，使消防救援人员能够根据火灾现场状况采取正确的救援措施，减少人员伤亡与经济损失。

关键词：无人机；消防；灭火救援工作；应用优势；应用意义

引言

消防灭火救援工作是保障人民群众生命财产安全的重要民生工作之一。消防队伍在开展日常维护及灭火救援工作之前，要以群众的生命安全为前提进行训练、预案定制、设备引进、场景演练。在我国科技技术快速发展的背景下，消防队伍也需要对先进技术进行了解、研究、引进，促使消防灭火救援工作的开展更加高效。无人机属于现代科技设备，其具有行动敏捷、移动速度快、智能化操作、同步传输数据等优势，这些优势都能够让消防队伍在灭火救援工作中更快速了解到火灾现场信息，并根据实时信息进行救援方案调整。通过正确应用无人机，消防指战员对火灾环境的观测会更加准确，能够清楚了解到火灾具体状况与被困人员的定位信息，在实际救援过程中减少不必要的寻找环节，使救援工作更加精准、快速，减少火灾造成的人员伤亡，使消防工作的有效性与效率得到提升。因此，消防队伍需要对无人机的应用价值及应用方式进行深度研究，使无人机的作用在消防灭火救援工作中得到充分发挥。

一、无人机在消防灭火救援工作中的应用优势

（一）安全性强

无人机属于机械操纵设备，其可以通过远程操作完成信息收集、信号传递、视频拍摄等工作。无人机在消防灭火救援中的应用能够有效增强灭火救援工作的安全性。在发生大型火灾或高层火灾时，消防救援人员可以通过远程操作无人机对火灾现场的火情信息进行及时了解。在无人机进入火灾现场之后，无人机具有智能躲避及智能侦测功能，其会对火灾现场状况进行实时记录，一线救援人员能够及时了解到火情发展状况，降低了消防救援人员在救援工作中的危险性^[1]。

（二）灵活性强

无人机的体型较小，且反应极为灵活，消防救援人员在操作无人机时能够很清楚感受到无人机的操作优势。通过我国各地区灭火救援实战状况可以了解到，无人机在大型火灾、高层火灾、化工原料火灾现场中都得到了应用，并且有良好表现。即使火灾现场中有较多的障碍物，无人机会根据火灾现场的火情发展状况及障碍物放置状况进行灵活躲避，一线操作人员也能够通过无人机了解到现场火情，并通过人为操控的方式对无人机的飞行方向进行及时控制。在人为控制下，无人机拍摄、侦察工作完成效果能够得到有效提升。基于无人机灵活性强的优势，无人机在现代灭火救援工作中成为了不可或缺的信息收集、现场侦察设备之一。

（三）智能化操作

在信息技术、物联网技术、大数据技术等现代化科技技术快速发展的背景下，无人机不仅能够通过人为操纵进行工作，还可以通过数据输入让无人机进行智能化的信息收集、信息处理。在智能化优势的驱动下，无人机的应用价值得到了有效提升。如今，各地区消防大队应用到消防灭火救援工作中的无人机都会匹配搭载智能化技术，在智能化技术的支持下，无人机能够智能操控自身的运行路线、运行方向。在一线灭火救援人员给无人机设定了特定的程序之后，无人机会根据程序及现场状况的判断做出正确反应，提升无人机的灵活性，也能够在感受到障碍物时进行及时躲避，并将障碍物相关信息传递到操作人员的智能系统中。既能够促使无人机收集、获取更加丰富的火灾现场信息，又能够使无人机的操作更加便捷^[2]。

二、无人机在消防灭火救援工作中的应用意义

（一）辅助完成消防救援路线图绘制

在火灾出现之后，消防救援人员抵达火灾现场，需要对现场的火情信息进行收集，并根据火灾发生状况绘制科学、完整的消防救援路线。由管理人员对所有消防救援人员进行科学调度，使每位救援人员能够根据合理的安排开展救援工作，降低火灾蔓延可能性。当火势凶猛时，通过人为获取信息的方式了解火灾现场发展状况会给救援人员带来生命安全威胁。为了有效降低消防救援工作的危险性，提升火灾现场信息的精准性，消防救援人员可以运用无人机辅助完成消防救援路线图绘制。在消防救援人员抵达火灾现场时，可以运用无人机对现场进行拍照、数据检测、信息收集，通过信息收集与整合，让消防救援人员能够在计算机中构建出火灾现场的三维立体图形，并根据火情、火势发展状况绘制出有效、科学的救援路线，使现场的救援人员能够根据路线图及区域分布、工作安排开展救援工作，使救援工作开展效率与价值得到有效提升，优化火灾救援计划的设定^[3]。

（二）应用无人机实现物资的运输

在火情较为复杂的火灾现场，消防救援人员很难在短时间内完成救援工作。因此，要向火灾发生地运送相应的物资，保障被困人员能够有更好的生存环境，坚持到救援人员开展救援工作。无人机在消防灭火救援工作中的应用能够进行物质运输，将外部物资运送给内部受困人员，减少受困人员二次遇险的风险。在火灾现场中，受困人员需要水、氧气等基础性资源，具有承载能力的无人机能够通过空中运输的方式向火灾内部运送基础资源，为救援工作的开展争取充足时间，既能够有效降低救援人员的救援压力，又能够增大受困人员被安全救出的概率，使灭火救援工作的开展更加顺利。

（三）应用无人机进行信号追踪

在火情较为紧急的火灾现场，有部分受困人员会受到火灾影响，难以联系外部救援人员。应用传统的灭火救援方式，救援人员无法正确判断内部受困人员的人数及位置，就会影响到救援工作开展的有效性。无人机的应用则能够进行信号追踪，让灭火救援人员通过信号追踪的方式，了解內部受困人员的具体位置，并根据位置及火灾发展状况设定可行、科学的救援方案。按照计划对火情进行控制，解救火灾内部受困人员。火灾救援方案的设定需要根据火灾现场的墙体结构、救援人员位置、火情发展状况。无人机的信号追踪功能能够判断出火灾内部的高温环境、复杂墙体的影响及救援人员所处的具体位置，这对救援信号的追踪与救援工作的开展有很大帮助^[4]。

（四）应用无人机开展灭火工作

在城市化建设进程不断加快的背景下，城市的高层建筑数量越来越多，当发生高层火灾时，传统的灭火救援设备无法在高层火灾中发挥出有效作用。这时，救援人员可以应用无人机开展灭火工作，当救援人员无法通过肉眼或传统方式判断火灾发展状况及着火点时，可以应用无人机对现场火情进行捕捉、信息收集，通过无人机运送灭火装备，其中包括干粉灭火剂、二氧化碳、灭火弹等，这些灭火装备的运输能够直接推进灭火工作的开展^[5]。

三、无人机在消防灭火救援工作中的应用优化策略

（一）优化无人机电池设备

电池设备是影响无人机使用时间与救援工作开展效果的重要因素。在无人机应用以后，消防救援人员需要对无人机的优化进行深度研究，通过电子设备优化能够有效节省无人机的工作时间，也能够使无人机的动力输出更强，在灭火救援工作中发挥出更高价值。首先，无人机的电池可以进行模块化设计，将电池作为外部件进行安装，通过动态调整电池的输出功率，来保障无人机飞行的稳定性。在电池作为外部件的状况下，当电池使用损耗过高时，救援人员可以通过更换电池的方式来保持无人机的能量供给，让无人机能够进行长时间工作，为信息捕捉、灭火救援等工作的完成奠定良好基础。其次，被应用于消防灭火救援工作中的无人机需要电池隔离技术。电池会受到高温环境的影响出现膨胀、短路等问题。为了无人机在消防灭火救援工作中发挥出应有价值，技术人员需要对无人机进行电池的耐高温设计，通过降温材料在电池仓的应用来减少高温环境对无人机电池的影响^[6]。

（二）強化无人机的外部搭载功能

外部搭载功能的强化能够加强无人机的物资运输效能，也能够使无人机具备多重性功能。首先，无人机需要强化自身的物质搭载功能。大部分消防队伍在应用无人机运送物资时会通过外部装置设置卡槽，在卡槽内放置相应物资，并将物资通过远程操作的方式运送到火灾现场。为了强化无人机的搭载功能，技术人员需要对无人机的承载力及卡槽稳定性进行增强，这能够有效提高物资配送效率与配送数量，满足更多受困人员的物资需求，用及时、充足的物资为受困人员争取更多救援时间。其次，技术人员需要对无人机的特殊工程设备搭载进行研究，被应用到消防灭火救援工作中的无人机具有专业性，设计人员可以将消防工作与无人机设计进行结合。比如：在无人机中搭载小型灭火设备，当无人机发现着火点、火情时，无人机可以智能识别火情的发展状况并自主找寻到最有效的灭火方式，激活灭火设备，通过无人机实现远程灭火，有效降低灭火救援工作的危险性^[7]。

（三）优化无人机的机体材料

无人机的机体材料是决定无人机能否适用于消防灭火救援工作的关键因素之一。由于火灾现场具有温度高、空气阻力大等特性，无人机的机体材料也需要进行更加严格的筛选。首先，设计人员需要根据无人机的结构、性质进行机体材料选择。既要保障无人机有更高的强度，又需要保障无人机具有更高的稳定性，能够更加精准捕捉火情信息。设计人员可以应用复合材料、铝合金等质量轻、强度高的机体材料，有效提高无人机的使用年限，使无人机更加灵活。另外，对于不同消防队伍来说，其救援工作的面向群体不同。比如：在森林火灾处理上，消防队伍还需要考虑到空气阻力对救援工作的影响，在应用无人机时可以主动选择蜂窝夹层复合材料、碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等材料为机体的无人机，这能够有效减少空气阻力对无人机飞行的影响，提升无人机飞行与续航的稳定性，让无人机能够在消防灭火救援工作中发挥出应有价值^[8]。

结语

综上所述，无人机是信息技术发展与研究的产物之一，具有现代化、科技化的特征，能够进行信息收集、物资传递、信号传递与追踪。在消防灭火救援工作中，无人机具有较高的应用价值。消防救援人员可以利用无人机进行信息收集、高空侦察，降低火情了解过程中的危险性，使消防救援人员掌握火灾现场的实时动态，并根据火灾发展状况合理调整救援方案，使救援工作的开展更加高效，也能够帮助一线消防指战员及时控制火势，并快速对着火点进行正确处置，控制火势蔓延，使消防灭火救援工作的完成更加顺利。

参考文献

[1]宋晨晖，程子啸.灭火型消防无人机的地面站辅助瞄准方法[J].机电工程技术，2023，52（12）：237-240.

[2]谭炳文，莫江滔，周娟.浅谈无人机在消防灭火救援工作中的应用趋势[J].水上安全，2023（09）：115-117.

[3]罗捷.无人机在消防灭火救援实战中的应用[J].今日消防，2023，8（08）：33-35.

[4]唐磊.无人机在建筑消防灭火救援中的有效运用分析[J].中国设备工程，2023（16）：28-30.

[5]杜松岩.探究无人机在消防灭火救援工作中的应用[J].冶金管理，2023（15）：110-112.

[6]姜超.无人机技术在消防灭火救援中的运用研究[J].今日消防，2023，8（06）：51-53.

[7]朱晓峰.无人机技术在消防通信中的应用分析[J].中国设备工程，2023（10）：235-237.

[8]李仕帆.无人机在消防灭火救援工作中的运用实践探讨[J].中国设备工程，2023（08）：8-10.

作者简介：陈奕旭（1985- ），男，汉族，海南定安人，本科，研究方向：灭火作战训练、应急通信、队伍管理。