无人机在消防灭火救援工作中的运用

王思迪

（广州市公安消防局 广东广州 510000）

无人机在消防灭火救援工作中的运用

王思迪

（广州市公安消防局 广东广州 510000）

随着社会经济的发展和消防部队职能的拓展，公安消防部队灭火救援工作面临着巨大风险与挑战。特别是地形复杂的地震救援、情况多变的大型火灾现场、高层建筑规模的不断扩大、消防车辆器材配备的局限和各种潜在危险性，对于我们如何在灭火救援行动中准确、及时地获取火场信息，快速高效实施决策部署，成为消防灭火救援工作中的一大难题。即便是一个普通的火灾，对受灾者、火灾周围群众和消防员来说，都存在着大量的潜在危险，火灾引起的有毒气体和浓烟对周围的道路交通也会造成巨大危害。我国无人机应用技术及系统解决方案的成熟运用，使得无人侦察机平台结合视频、红外等监控及传送设备，通过空中对复杂地形和大型结构建筑进行火灾隐患巡查、现场救援指挥、火情侦测及防控。无人机的出现，可以有效地解决一些局限性问题，为消防灭火救援工作提供新手段。

1 无人机的简介

无人机是无人驾驶飞机的简称，最初主要应用于军事领域中。由于自身的体积小、使用方便和对环境要求低等优势，被逐渐运用于民用领域。近年来，自然灾害的频发，无人机得到了进一步的发展，并运用于消防领域。它是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的非载人飞机，包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器等。从某种角度来看，无人机可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任务和各种负载任务，也称为“空中机器人”。

由于采用了技术先进的飞控平台及前后台视频监控传输系统，配合完善的飞行及地勤保障系统，无人机可对地面实施完备的长时间空中监控，从而实现较低的综合成本对传统手段无法涉足的区域进行实时监控和辅助救援，其智能化和先进性突出体现在巡查路径规划、智能分析地域情况、定点环境持续监控、火情报警等，并且在制定应急预案、建立快速响应机制、现场火情存档与取证等方面充分发挥技术防范手段的重要作用。

2 无人机的特点

无人机的特点是成本低，易操纵，具有高度灵活性，高度适应性和安全稳定性。能够携带一些重要的设备从空中完成特殊任务，比如空中侦察、空中监视、紧急救援等。在处理自然灾害、事故灾难以及社会安全事件等方面能发挥出重要作用。

（1）便于携带、灵活机动。一般的无人机只有100kg以下的重量，只需要1～2人就可以完成制定的操作任务。在道路不畅，交通中断的情况下，徒步就可以携带至灾害事故现场，对地形要求低，所以具有很强的灵活性。此外，无人机的飞行速度易于控制，转弯半径小，机动性好，受气候和环境条件限制非常小，获取影像的速度非常快，可在5km范围内稳定可靠发挥侦查作用。在我们灭火救援的过程中，便于携带到现场，减少官兵的负重量，两个人就可以通过无人机完成大量的信息采集。

（2）侦查有效、视野开阔。无人机可以通过宽带、数据链技术实现超视距控制，从而具有很全面的视野，依据现场需求，可以从不同角度、不同的距离在不同的光线条件下进行作业。既可以实现在高空对目标进行全局性拍摄，也可以调整距离和角度，按需抓拍对现场决策有重要帮助的照片。如果在我们消防领域，给无人机配备热视或红外等夜视功能，可以使它收录的视频更加全面。这样的方式为实现灾害事故现场实时空中监控提供了有力保证，能有效提升消防部队灭火救援的侦查能力。可以实时监控事故地点的环境、气象等特殊情况，便于我们消防队员快速地了解当地情况，少走弯路，合理有效地提前对灾害情况进行分析和决策。

（3）实时监控、操作简单。无人机的远程视频传输与控制系统通过网络和接口接入地面站，通过运营商光纤接入公网，只需通过遥控摄像机及其辅助设备，就能直接观看无人机的摄像头实时视频。当接入公网后，可以通过电脑、手机等多种形式的载体实现对无人机的控制。它的实际操作也并不复杂，只要掌握好飞行、音视频控制和其他操作，便能有效地发挥效能。只要学好最基本的操作程序，就能通过无人机实时对现场进行监控，既节省了人力物力，又能防止不必要的人员伤亡，特别是处于自然灾害多发的地段。

（4）性能稳定、安全可靠。无论面对暴雨、高温、台风、泥石流等恶劣的天气环境；或者易燃易爆、塌陷、有毒等严重事故灾害现场；抑或山岳、峡谷、沟壑等极端地理环境，无人机技术能有效避免灭火救援行动中存在的局限性。既确保消防官兵的自身安全。又能通过对现场情况的跟拍、追踪，为事故处置的指挥决策提供安全可靠的依据，能够最大限度地控制灾情发展，减少人员伤亡和经济损失。一旦灾害事故发生，即使调派大量的人员和物质进入灾害地区，都可能随时增加危险性，无人性的稳定性工作，能够减少我们很多麻烦。机器没了，我们可以去研究和创造，但是生命只有一次，利用好手中的有限资源，可以帮助我们解决更多的难题。

当突发性自然灾害发生时，无人机可以快速飞抵灾区现场，能够对现场进行高质量的视频以及音频的实时采集，及时传送到指挥中心，供指挥者进行判断和决策，使救灾现场工作组的调查能力大大增强，提高信息获取的安全性和可靠性。搭载扩音设备对现场进行喊话，向现场群众及时传递有关信息，搭载生命探测仪帮助搜寻生命迹象，使救援队伍更迅速、安全地采取救援行动，可将小量急需的救援物资直接空投到救援人员和车辆暂时无法到达的地方。

3 无人机在消防部队应用的技术需求

针对消防部队面对的灾害事故现场实际情况，无人机在消防部队的运用还应达到一定的技术要求。

（1）可靠性。消防部队面对的各种灾害现场，特别是火灾现场，应用环境更为复杂，需考虑风速、烟雾、温度以及防水等各种环境因素，因此，无人侦察机首先要能满足现场的恶劣环境使用条件：①抗风能力方面。在高层建筑附近飞行时，瞬时风力可能接近6～8级，因此，其抗风能力要达到6级以上；②防烟雾能力。由于火灾现场存在大量水雾和烟雾，要求无人侦察机有较强的抗水和抗烟雾能力；③耐高温和防爆能力。由于无人机使用汽油发动机，排气管带有火花，同时噪音大、操作维护专业化程度高、运行成本较高，且一旦飞机失控坠落，也会带来潜在的起火、爆炸等隐患，因此要求飞机平台应当具有一定的耐高温能力；④夜视和防水能力。由于灾害发生的时间、环境不可预知，因此应当配备具有红外夜视功能的摄像头，并建议配备辅助光源。

（2）操控性。以18km/h无人机巡航平均速度计算，其可巡视范围在2km工作半径内，续航能力要求达到单组电池平均30min以上，航线巡查要求能够实现不间断监控，两次巡查准备间隙少于15min；另外，灾害事故现场多数飞行高度在200m以下，考虑到高层建筑最高高度，达到0到300m飞行高度应可满足日常现场侦查需要。

（3）稳定性。无人机的图像传输应当力求清晰、连续，因而对图像的无线收发均有较高的要求；通过无线传输易出现干扰，因而要求无人机必须有一定的抗干扰能力，从而达到在使用过程中图像能够不间断。

（4）集成兼容性。无人机在消防部队的应用中要实现很多扩展功能，必须拥有良好的集成和兼容性。因此，在满载重量方面，考虑日常训练及使用配备的机动要求，无人侦查机需能便携或车载到达现场附近，单兵进入现场机动部署，紧急情况下拓展携带器材，因此要求整套系统携带重量不超过50kg；此外，在实现视频传输外，要实现其他辅助功能的集成和传输。

（5）严谨性。若配备无人机，必然需要对操作人员进行专业培训，因此必须形成一套训练考核机制，形成无人机日常管理和使用机制，操作员必需定岗定位，确定使用场地和人员。必须形成一套完善的售后维护保养机制，确保无人机保持良好的使用常态。

4 无人机在消防灭火救援工作中的应用

由于无人机在消防领域的应用起步较晚，很多功能尚处于摸索阶段，相关的条件设置还不够完善，在灭火救援应用方面还不能形成战斗力。就目前而言，北京和上海总队已经开始无人机在消防灭火救援中的应用探索，这需要花费好大的精力和时间，去探究无人机是否符合我们消防在实际工作的需求，是否能完成初步的火场侦查、勘测，是否真正可以运用到我们消防领域中。

我觉得无人机在消防领域的应用推广后，必将丰富消防部队实施火场侦查的手段和灭火救援方式，其应用前景十分广阔。它在消防灭火救援中的作用主要体现在：

（1）提升及时准确侦查火情的能力。在特殊的灾害环境和地理条件下，消防队员无法到达侦查地点时，可以借助无人机快速飞抵灾害现场，获取灾情信息，为指挥决策提供重要依据；

（2）提高掌握整体灾情的能力。利用无人机拍摄结果进行对比分析，可以初步评估灾害损失程度，及时把握灾害现状和发展趋势；

（3）提供灾情的信息。在灾害现场，消防无人机可以全方位的进行监控，为消防部队灭火救援工作的统筹计划、快速撤离和战勤保障提供关键信息；

（4）提供后勤保障。在事故现场，救援人员很难进入灾区实施搜救，可以空投补给物质，维持基本的生活所需，也可以对深入内部的救援人员提供一定得保障需求。

将无人机运用于消防营救指挥的话，不仅可以避免交通堵塞而迅速赶到现场，现场实时监视火情和蔓延方向，还可以勘察人员逃生路线，确定疏散范围，指挥灭火和搜救。

据统计，我国受灾害影响的人口约2亿人，其中因灾死亡数千人，需转移安置300多万人，农作物受灾面积4000多万公顷，成灾2000多万公顷，倒塌房屋300万间左右。从灾害地区划分看，全国有74%的省会城市以及62%的地级以上城市位于地震烈度VII度以上危险地区，70%以上的大城市、半数以上的人口、75%以上的工农业产值，分布在气象、海洋、洪水、地震等灾害严重的地区。每年因自然灾害、事故灾害和社会安全事件等突发公共事件造成的人员伤亡逾百万，经济损失高达数千亿。

无人机因其自身的特点和优势，在消防领域中具有很大的应用前景，是提高消防实战能力的需要。虽然目前我们还处于起步阶段，一些技术还需创新发展，但是需要我们共同努力，使无人机融入到我们消防工作中，就能使它发挥最大的效益。如果我们还是按照传统救援方式来应对灾害事故的发生，那么必然带来诸多风险，解决不了实际存在的经济损失和人员伤亡。四川、玉树地震灾害发生后，我们可以看到日本、俄罗斯等发达国家的救援力量已经开始使用无人机进行救援，无人机已陆续在世界各地担负起生命财产救援的任务。如果在事故现场，无人机的出现能够更及时，或许我们身边许许多多消防员身上的悲剧就不会发生。

D631.6

A

1004-7344（2016）13-0328-02

2016-4-12

王思迪（1983-），女，本科，主要从事消防灭火救援工作。