无人机在LNG接收站消防灭火救援中的应用研究

窦星

摘要：随着现代科学技术飞速发展，无人机的开发和应用已经渗透到社会的各个领域，在交通管理、抢险救援、媒体录制、消防灭火等领域已经起到了举足轻重的作用，其中无人机在消防领域的应用前景广阔，潜力巨大。本文从无人机的概念切入，探讨了LNG接收站火灾事故的特性和无人机在消防灭火救援中的应用优势，着重分析了其在灭火与救援中的实际运用途径，希望能对LNG接收站消防灭火救援的创新研究提供一定参考。

关键词：无人机; LNG接收站; 消防灭火; 应用前景

1   引言

随着国内LNG行业的飞速发展，LNG接收站的数量与规模都在飞速增长，LNG作为我国能源结构的重要组成部分以及战略物资，其设施安全可靠运行的重要性不言而喻。随着科技的不断发展，无人机等先进技术在消防灭火救援方面的应用研究也得到了广泛开展，将其应用于LNG接收站的灭火救援中，也将成为未来的发展趋势。无人机以其灵活机动、安全快速的优势，将大大弥补现有消防灭火救援技术中的短板，提升救援效率，降低救援成本。

2   无人机简介

无人机，即无人驾驶飞机（Unmanned Aerial Vehicle），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，其飞行过程中将全部由电子设备无线遥控，无需飞行员在机内驾驶。无人机主要由飞机机体、飞控系统、动力系统、数据连接系统和发射回收系统等数个重要部分组成，具体可以分为无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等类型。无人机具备很多显著的特点：一是制造成本低，养、维修方式简单，运行成本低廉;二是操作简单，人员培训成本和技术难度低;三是体型较小，不需要大面积的停放场地。另外，即使在火灾危险区域及遭遇其他不良气候时，无人机也可以执行紧急飞行任务，使救援人员的安全得到保障。因此，其在消防灭火救援中具有广阔的应用前景，可以极大提升消防灭火救援工作的效率和成本，更好地保证人民群众财产及生命安全[1]。

3   LNG接收站火灾事故特点

由于LNG本身的物性特征，其发生泄漏及火灾时，有质量燃烧速率大、火焰传播速度快、火焰温度高、热辐射强、易形成大面积火灾和池火、具有复燃及复爆性以及较难于扑灭等特点。

此外，LNG接收站工艺装置和管线区域布置较为密集，火灾形成的热辐射容易对周边装置产生影响，且常规的固定式消防灭火设施在应对较为复杂的火灾事故时，其保护区域和覆盖范围可能存在死角，而采用移动式灭火器进行人工灭火救援又有很大风险。

最后，LNG在常规储存与输送条件下温度非常低（约-160℃），泄漏后在常温下会迅速挥发，并使空气中的水蒸气凝结产生白色气云，遮挡视线，对现场处置和救援产生不利影响。

4   无人机应用于消防灭火救援中的优势

4.1  机动灵活，便捷可靠

无人机最显著的特点和优势就是体积小，其在执行任务过程中非常机动灵活，能够在有限空间内起飞制动，同时可以完成狭窄空间内的侦查救援。另外，无人机受外界环境干扰较小，在一些极端条件（如风速、烟雾、温度、有害气体环境）下，仍旧可以迅速起飞执行灭火救援任务。

其次，无人机操作便捷，反应能力迅速，可以及时根据指令更改行动，转换救援地点与消防救援策略[2]。无人机操作较简单，人员培训成本和技术难度低，这也极大提升了无人机大规模推广应用的可行性。

4.2  视野全面，数据传输便捷

目前，随着信息化、智能化、数字化技术的发展，实际应用中已能够通过宽带网络、数据链等技术，对无人机实现超视距控制，实现从高空等角度，对目标区域进行全局性监控和拍摄。另外，无人机受飞行及停放空间限制较小，对于不同视角、不同距离的目标，甚至是受限空间等人员无法进入的区域，都可进行有效勘察，保证火灾现场的整体环境和关键位置情况清晰明了，使灭火救援部署更具有针对性，提高救援工作的效率。

无人机获取目的影像的速度非常快，可以及时运用其灵活机动性实时反馈火灾情况，为进一步的救援行动提供可靠的事实参考，充分发挥出它在消防灭火救援中的作用和价值[3]。消防人员可以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，及时上报、转播灾害事故现场实时情况，更有的放矢制定救援方案，有效提升消防抢险救援能力[4]。

5   无人机在消防灭火救援中的具体应用

5.1  火情侦查

受到现场环境的限制，常规的灭火救援工作经常存在救援人员对灾情现场不熟悉，救援行动盲目、没有针对性，灭火救援效率低等问题。而利用无人机则可以实现对灾情的灵活侦查，特别是针对特种灾情和严重灾情，无人机可成为空中的“侦察兵”。一是针对环境较复杂的区域如LNG罐顶、LNG码头、工艺装置与管线密集区等灭火救援现场，无人机可无视地形及空间限制，对现场火情进行侦察，确定泄漏点、起火点位置及数量，并勘察周边环境、风向、消防设施运行状态等，为消防救援力量部署提供参考;二是针对一些热辐射强度高、视野受限的危险区域，能够快速抵达火场任何位置，进行近距离侦查，及时掌握火灾核心区域燃烧状态、温度等情况，为消防灭火策略的制定提供有效的参考资料，也为现场人员的安全撤离提供有效保障。

5.2  指挥调度

火灾现场存在较大不确定性，在一些复杂救援环境中，基本的通信有时也难以保证。无人机可以通过搭载通信中继器，以最短的时间在现场建立起通信链路，进行实时的灾害现场音频、视频传输，保证灭火救援部署工作的有效开展和及时调整。另外，也可以通过多台无人机设备定位火场人员位置并共享位置信息，从而进行人员调度，协调整个现场的力量部署，最大限度保障人员安全。

5.3  辅助救援

无人机在消防灭火救援辅助中的作用体现在以下两个方面。第一，搭载语音设备，实时传递语音指令。在不具备无线通信条件或通信装置受损的环境中，可以利用无人机搭载的语音设备，及时传递避灾指令，安抚被困者情绪，使其保持冷静，等待救援或自救，提升救援效率，降低人员伤亡。第二，搭载灭火救援物资。对于不利于救援人员靠近和开展救援的场景，如带电设施起火，受限空间火灾，LNG大面积泄漏起火，以及不能直接用常规灭火剂或现场灭火装置失效的情况下，可以让无人机搭载灭火剂及喷洒装置，在火场中进行定点喷洒，或从高空进行覆盖性释放，从而有效控制火势。无人机还可用于挂载及向火场内投放简单的救援装备，如空气呼吸器、安全绳、折叠担架、急救药品等，用以协助被困人员自救，提升救援成功率。

6   结语

随着现代科技的发展，无人机以其操作简单、环境约束小、成本较低、灵活机动等优势，能有利地帮助消防人员开展火情侦查，进行应急指挥、人员调度，并协助救援物资的运送以及受困人员的安抚疏散，其在LNG接收站消防灭火救援中的应用前景不容忽视。未来，随着无人机操纵人员培训、考核、认证制度的不断完善，无人机自动化、智能化程度的不断提升，无人机救援领域应用研究的不断深入，其在我国重要设施消防灭火救援事业中也将扮演更重要的角色。

作者简介：

窦  星，（1987-），男，蒙古族，籍贯：内蒙古，学历：硕士，职称：工程师，研究方向：安全与环境工程。

参考文献：

[1]   康  凯.无人机在消防灭火救援工作中的应用研究[J].武警学院学报，2013，（10）：27-29.

[2]   张  華.无人机在消防灭火救援中的应用研究[J].军民两用技术与产品2017，（18）：10-12.

[3]   潘  罗.无人机在消防灭火救援中的运用探讨[J].消防界：电子版，2016，（09）：27-27.

[4]   赵广健.无人机在消防灭火救援工作中的应用[J].南方农机，2019，（04）：177-177.