浅议无人机在消防灭火救援行动中的应用

徐超

摘 要：近年来，随着城市建设的发展，消防工作职能扩展，无人机在灭火救援过程中的应用场合越来越多。文章在分析无人机系统工作原理、功能和应用特点的基础上，结合消防灭火和各类抢险救援工作特点，探讨了无人机系统在消防各类灭火救灾、抢险救援的实际应用场景，无人机作为一种火灾和救援现场的辅助工具可快速高质量的地获取一线实时情况，通过音视频无线传输，使决策人员及时掌握灾害现场情况，做出科学的灭火救灾方案。

关键词：无人机；消防；应用；灭火救援

随着经济建设的发展，目前我国火灾和抢险救援呈逐年增加的趋势，传统灾害现场的图像传输手段比如：3G图像传输系统，海事卫星平板，动中通、静中通等由于拍摄方式和场景受到地形环境的影响，视频传输质量不能满足现代火灾和抢险救援决策的需要。通过无人机在航拍、通信和监测等技术优势，可以在火灾、抢险救援、演练和各类灾害事故中发挥巨大的作用。无人机系统具有成本低、地域应用范围广、音视频传输速度快等优点，可作为消防部队各类已经有图像传输系统的有力补充。

1 无人机系统概况

1.1 无人机系统组成

无人机由无人飞行载体、传感器、数传系统、地面工作站四大部分组成。其中飞行载体在现代无人机运用中可谓五花八门，各个行业、各类应用场合都可以根据自身不同需要定制无人机的载体；传感器是无人机在飞行过程中对自身或者环境情况进行收集的仪器，它对无人机在飞行过程的稳定性，各类系统之间的配合起到重要作用；数传系统是无人机的核心，它将无人机在作业过程中拍摄的各类图像、语音和数据传输到地面工作站的无线链路传送系统，数传系统的好坏，传送距离的长短和质量的高低直接决定着一套无人机系统的性能；地面工作站是控制无人机、接收无人机传输数据的地面终端，地面工作站还肩负者将无人机得到的数据传送到指挥决策系统的作用。

1.2 无人机系统分类

由于消防应用的特殊性，本文只讨论无人机按动力和外形划分。根据动力源的不同，无人机可分为油动和电动两种。按外形结构划分，无人机可分为多旋翼无人机、固定翼无人机和无人直升机。鉴于灭火救援和抢险救灾的特点，消防工作大都用的是多旋翼无人机。

1.3 无人机系统优点

无人机系统在各行各业都有广泛的应用，其优点主要表现在：（1）轻便性。无人机系统简单小巧，易于携带，比较轻便坚固，起飞降落占用空间小，机动性强。（2）安全性。无人机系统都是远程在地面站进行具体遥控操作，正确操作无人机可以使其合理应用在各类复杂的灾害现场，从而有效避免操作人员的伤亡，部分无人机系统还有自动旋停，自动起落收回等功能，使用安全方便。（3）实效性。无人机系统能够方便改装携带各类轻便的拍摄仪器和设备进行高质量的视频拍摄，可以方便的拍摄录制4K高清视频和1200万像素以上的现场高清照片，并且无人机的电池携带更换方便快捷，零件维护简单成本低，操作人员经过简单培训就可以快速上手操作，易于使用推广。

2 无人机在消防灭火救援中的应用

2.1 灾情侦查

在火灾现场和抢险救援的灾情侦查方面，无人机由于小巧方便、易于携带、机动性强，可以跟随第一出动力量快速到达现场，由于无人机起飞降落占用空间小，并且是由操作人员进行远程控制操作，在正确的操作前提下无人机可以深入到各类人力无法进入的区域进行火情、灾情侦查，通过数传系统进行实时的视频传输，能够在第一时间给决策人员提供灾害现场的珍贵资料。

在化工火灾和一些特殊灾害救援现场，无人机可以方便的携带风速仪、测温仪和危化品侦检模块快速到达灾害现场一线进行初期侦查，为火情、灾情处理提供第一手决策信息。

2.2 信息收集

无人机由于自身的优势可以根据各种不同的需要灵活的添加各类音视频拍摄设备、风速仪、热传感器等模块，无人机在拍摄现场的各类音视频数据通过有线、无线、微波单兵、3G/4G图像传输，卫星链路等数传系统实时传送到指挥决策机构，为各类火灾和救援提供第一手的决策资料。

在具体的消防灭火救援行动中，无人机可以通过数传系统有效的和后方指挥中心、消防动中通卫星指挥车、3G/4G单兵设备进行连接，甚至可以通过专用无线设备将拍摄图像传到一线战斗员的可视化头盔当中，从而通过无人机这个媒介，将一线战斗员、现场指挥员和后方决策者进行有效的、立体的连接，使得整个灭火救援战斗形成一个有机的整体，具有很好的指挥实用性。无人机信息收集过程如图1所示。

2.3 指挥调度

灭火救援和抢险救灾等重大公共事件，具有涉及面广、影响大等特点。无人机系统具有灵活机动、携带方便、应用地域广、操作简单等优势可以作为灭火救援指挥调度的有效辅助工具。

在现实的火灾扑救和灾害事故救援过程中，实时的、有效的灾害现场音视频图像传输对于指挥调度的意义是重大的，而无人机的出现对于救援人员无法第一时间深入的复杂环境下侦查非常有效，无人机能为各类复杂环境下的火灾扑救、抗洪抢险、抗震救灾、交通救援等指挥调度提供有效的辅助决策。

无人机系统还可使决策者查看指定点的时实视频传输，可以将现场图像通过卫星链路、3G/4G图像传输系统等设备直接传到总队、公安部消防局指挥中心供各级决策者进行决策，极大地提高了指挥调度的信息化水平。

2.4 适用范围广

随着经济社会的发展，消防工作的职责现在越来越广泛，火灾扑救、各类救援、抗震救灾、抗洪抢险、交通救援、群体事件救援、超高层建筑救援、各类防灭火演练等等，消防员面临的灭火救灾环境也是越来越复杂，单靠人力去进行灾情侦查和一些复杂环境下的救助已经无法满足现代消防工作的需要。而无人机的出现可以有效的进行一些人力无法做到的消防工作，比如火灾的蔓延判断、高层建筑起火的救生，无人机可将详细情况实时传送至地面指挥车；当发生洪水时，无人机可携带救生绳或救生圈，并将其投送到需要者身边；高空无人机可提供洪水受灾面积、地震毁坏程度等评估，为救灾部门提供最真实、最及时的资料；携带生命探测仪的无人机是搜救幸存者的有利工具；有些大型游泳场所配备了监测、救生两用无人机，发现有人溺水就第一时间报警、定位并投递救生圈；而在马拉松、登山等比赛中，无人机可携带常用急救药品飞到患者身边等等，可见，无人机消防灭火救援中的应用将会越来越广泛。

无人机系统在各类火灾扑救和抢险救援等方面有巨大的应用潜力。结合动中通、静中通、卫星、3G等图传设备，无人机可以在各类复杂的作业环境下进行拍摄，例如化工火灾内部火情侦查、地震现场救援、抗洪抢险、山体滑坡等进行灾情侦查。消防人员在安全区域内的地面系统对无人机进行远程遥控操作，可以最大限度的减少操作人员的伤亡，保证消防员的安全。

3 结语

随着无人机技术的不断发展和进步，如何利用无人机系统对消防事业提供帮助，有力支持灭火救援、抢险救灾、各类突发事件处置等工作值得进一步研究。无人机系统能够很好的应用在火灾扑救、抗洪抢险、地震救援、高层火灾扑救、各类消防演练等工作中，其在消防中的深入应用已经越来越受到各级消防信息化人员的重视，我们要充分发挥无人机的自身优势，结合消防工作的实际对无人机进行研究，辅助推进消防事业的发展。

[参考文献]

[1]公安部消防局.公安消防部队抢险救援勤务规程[S].北京：2007.

[2]王磊，王昌昊.无人机与常规航空器维修保障的比较研究[J].成都航空职业技术学院学报，2015（2）：41-43.

[3]甑云卉，路平.无人机相关技术与发展趋势[J].兵工自动化，2009（1）：14-16.

[4]陈挺.无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景[J].地球，2015（5）2.

[5]郜喆，刘万军.无人机技术在航标领域应用展望[J].中国海事，2011（3）：56-59.

Discussion on Extraction Unmanned Aerial Vehicle Application in Fire Extinguishing Rescue Operation

Xu Chao

（Wuhan City Public Security Fire Department， Wuhan 430000， China）

Abstract： In recent years， with the development of urban construction， fire prevention function expansion， fire and rescue UAV process applications more and more. Based on the analysis of UAV system works， function and application characteristics， combined with various types of fire fighting and rescue work characteristics， to explore the feasibility of the method of application， application advantages UAS applications and the like. I believe that the UAV system will widely used in the fire fighting and rescue scenarios and other advantages， in various types of fire， rescue and other aspects， quick access to high-quality fire and rescue scene in real time， through wireless audio and video transmission， so that decision-makers to grasp the disaster scene， make scientific fire fighting and rescue program.

Key words： UAV； fire； application； fire and rescue