浅析无人机在消防灭火救援领域的应用

张延伟 中建八局装饰工程有限公司大连分公司

前言

随着建筑科技难题的不断突破，城市建筑开始向高空发展，越来越多的超高层建筑的出现使高层火灾的灭火救援难题日益凸显。本文围绕无人机在消防救援领域应用这一主题，研究了高层火灾快速扑救的解决方案。有效帮助现场指挥人员准确判断灾情，为科学决策提供依据。

1 无人机的发展与应用

无人机是一种由无线遥控设备或由程序控制操纵的无人驾驶飞行器。飞行过程全部由电子设备无线遥控。不需要飞行员在机内驾驶。因其轻便、灵活、快速、准确、起降要求低、可垂直起降等特点，逐渐在民用领域开始崭露头角。

2 无人机在消防中的优势

2.1 操作简单

无人机操作并不复杂。只要掌握好飞行、远程控制及兼容模块的操作，便能发挥效能。

2.2 安全可靠

在火灾救援中无人机通过现场的跟拍、追踪，为事故处置的指挥决策提供依据，能有效规避传统灭火救援行动中的短板，可确保消防官兵的人身安全，最大限度减少灾情的损失及人员伤亡。

2.3 机动灵活

无人机飞行时转弯半径小，机动灵活，通过操作人员控件飞行速度及飞行方向。能够快速达到指定地点，通过搭载设备给地面人员传输现场数据。

2.4 视野全面

无人机通过宽带、数据链技术可以实现超视距控制，从而具有很全面的视野，实现在高空对目标进行全局性拍摄，通过远程控制无人机和摄像头，根据实际需求实时采集图像，为灾害事故现场实时空中监控提供有力保证，能有效提升消防部队抢险救援的侦查能力。

3 消防无人机技术需求和功能拓展

3.1 抗风、抗高温设计

火灾现场的环境复杂，需考虑风速、烟雾、温度以及防水等各种因素，这对无人机提出了在恶劣环境下工作的能力要求。在高层建筑附近飞行时，瞬时风力可能接近6-8级，因此，在设计上其抗风能力要达到6级以上。火灾现场火焰大、温度高、水雾烟雾大，要求无人机具有耐高温能力及抗水抗烟雾能力。

3.2 续航动力技术

消防无人机灭火救援任务繁重，时间长，同时在无人机上配备设备和救援物资使机载急剧增加，另外，超高层火灾事故现场多数飞行高度在200米以上，这就需要消防无人机必须采用新型动力手段来提高续航能力。

3.3 稳定的传输性

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；通常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。

3.4 智能架设性

现在城市建设40层以上的楼房比比皆是，已经突破了消防云梯的作业高度极限。在出现高层建筑火警的时候，消防无人机能够携带绳索上升到制高点，并在建筑物上架设一个高空吊载支点的话，将会给高层建筑的被困人员提供一个宝贵的逃生机会。

3.5 多机协同技术

多机协同的中继通信及信息资源共享技术：需要通过有效的通信方式进行信息交换与共享。包括地面控制中心与多机的通信和数据交换、多机之间直接进行数据共享和信息交换。

4 高层火灾快速扑救解决方案

4.1 空中侦察

在消防无人机上可以安装彩色数字摄像仪、红外热成像仪、GPS 定位仪、测风仪、测温仪和有毒气体探测仪等。彩色数字摄像仪能将现场的火灾信息传输到地面接收器；红外热成像仪可以有提高极端恶劣状况下的监控，有效控制复燃隐患；GPS 定位仪、测风仪和测温仪和有毒气体探测仪可将火场大量的实时数据通过无线数据传输到地面，从而进行分析与决策。

4.2 机载辅助灭火

任何火灾早期都是小火，如果在火灾开始的时候控制好火情，可以避免很多高层火灾。高层失火初期消防无人机可以加载灭火器，在几秒的时间里爬升到几百米的高度，由地面控制其在空中定点喷洒灭火剂进行灭火。这样可以对高层火灾初期的火情起到有效的控制和扑灭。

4.3 机载辅助救援

当有人员被困房间或楼顶时，消防无人机可加挂简易的防毒面具和救援缆绳为被困人员提供简易救援器材，辅助被困人员疏散。还可再无人机上配备大功率扬声器，对被困人员发出逃生疏散和自救他救语音提示等，远程协助被困人员逃生。

4.4 机载强光照明

消防无人机具有空中悬停功能，在无人机机头设置强光照明设备，与摄像系统同向设置。一方面可以在光线受限的情况下，增加拍摄效果；另一方面，可为夜间作业的消防队员提供照明，快速确定救援目标。

4.5 监控追踪

火灾现场往往瞬息万变，灭火救援过程中，利用无人机进行实时监控追踪，能够精准的提供灾情变化情况。便于地面人员及时掌握灾情的动态，从而做出快速、准确的决策。

结论

随着无人机技术的进一步发展及其在消防部队运用的日趋成熟，其必将在抗击各类灾害过程中发挥越来越重要的作用。期待消防无人机能够在未来拯救更多的受困人员，能够在火灾预警和火灾救援现场发挥更大的作用，为无人机的技术发展和无人机应用领域的拓展添上浓墨重彩的一笔。

参考文献：

[1]任江，刘莹颖.无人机在工程建设领域的应用与发展[C].中国无人机大会论文集，2014