浅谈无人化装备在抢险救灾中的运用——对两起特大爆炸事故救援的反思

尤嵩菀 李功淼 沈同强

2015年8月12日，位于天津港的瑞海公司危险品仓库发生火灾爆炸事故，造成165人遇难，8人失踪，798人受伤。2019年3月21日，江苏盐城市响水县天嘉宜化工厂发生爆炸事故，造成78人遇难，566人受伤。其中，天津爆炸事故中遇难的165人之中，有110名是救援人员，可见救援所付出的生命代价十分巨大。近年来，随着无人化装备逐渐在抢险救灾中崭露头角，其对于避免或减少救援人员伤亡，提高救援效率具有十分重要的意义。

1无人化装备概述

本文所称的无人化装备，是指基于移动通信、互联网、大数据、人工智能等技术，携带控制器、传感器、远程通信模块等部件，可实现自主或远程遥控的无人驾驶装备，包括无人机、无人潜航器和机器人等。按照国家《机器人产业发展规划（2016－2020年）》要求，在救灾救援领域，要推进专业服务机器人在自然灾害、火灾、核事故、危险品爆炸现场的示范应用。《安全生产应急管理“十三五”规划》也明确，安全生产应急产业示范重点方向为：应急救援无人航空器、应急救援机器人等。由此可见，无人机、无人潜航器和机器人等无人化装备在抢险救灾中的推广应用是大势所趋，前景十分广阔。

一是消防救援无人机。在危险性大或者普通消防设备无法有效实施救援的场地，消防无人机可以代替消防人员进入有毒、浓烟、高温、缺氧等高危险性现场，完成侦查探测、灭火控制、搜索救人等任务，有效降低救援人员的安全风险，提高救援效率。

二是地震救援机器人。地震发生后的建筑坍塌，导致救援人员很难在废墟中寻找受困群众，自身也面临危险。大型机械对废墟进行挖掘搜索时，由于情况不明，很容易对受困群众造成二次伤害。国内某自动化所在“废墟搜索与辅助救援机器人”课题下研发的废墟搜救可变形机器人，可进入坍塌建筑内部，利用自身携带的红外摄像机、声音传感器将废墟内部的图像、语音信息实时回传，供救援人员快速确定幸存者的位置及周围环境，同时还能为实施救援提供救援通道的信息。

三是水下救援潜航器。由于环境条件限制，蛙人下潜安全深度一般不超过50米，但救援水下深度通常超过这一安全深度，所以，无人救援潜航器在现代水下救援中发挥着不可或缺的作用，它可以代替人完成目标搜索、地形探测、穿引钢丝、水下清障、打捞取样等工作。

2无人化装备在两起事故救援中的积极作用

在两起爆炸事故的救援工作中，都有无人化装备参与救援，在灾情监控、取样洗消、辅助决策等方面起到了关键性作用，提高了救援效率、减少了人员伤亡。

一是灾情侦查监控。“8·12天津滨海新区爆炸事故”发生后，北京消防总队迅速调派2架无人机，8名官兵赶赴现场，并利用无人机绘制和更新现场火情态势图。8月21日，广东省消防总队派出7名消防官兵携带3架消防无人飞行器，组成无人飞行器航拍侦查分队，前往天津增援。该分队利用无人飞行器进行高空侦查录像，对危险区域、隐藏危险区域、着火点、潜在着火点、人员被困位置以及有可能生存的位置进行标注，监控现场着火点和冒烟点，提供实时火场画面。

二是直接参与救援。“8·12天津滨海新区爆炸事故”现场火情得到有效控制后，北京卫戍区某防化团，出动了一批智能化无人消防装备，深入爆炸核心区侦测取样，通过遥控多功能机器人抓取样本，进行化验和分析，标示泄漏物的成分、位置和污染范围，进而对有毒物品进行有针对性的洗消，防化官兵在控制室便可完成预警侦察、识别标记、压制洗消全流程。无人化装备的使用降低了用兵强度和染毒风险，大大提高了救援效率，为进一步实施救援扫除了障碍。

三是辅助指挥决策。“3·21响水爆炸事故”发生后，江苏省应急测绘保障中心泰州基地派出6名应急队员和2架携带倾斜摄影设备的无人机赶赴爆炸现场，迅速获取现场实景三维数据，为抢险救灾决策提供实时影像和地形数据支持。江苏省消防总队调动无人机技术支援部门进行现场支持，利用无人机实时回传现场画面至临时指挥车、省应急指挥大厅、国家应急指挥中心，并配合相关部门执行现场图像采集、环境监测等任务，为现场指挥部指挥决策提供了有力支持。

3无人化装备在两起事故救援中存在的不足

虽然无人化装备在两起爆炸事故的救援中起到了一定的积极作用，但救援的主体仍是广大消防官兵和有人装备，无人化装备数量少、配置集中以及专业力量缺乏是导致其作用发挥不够明显的主要原因。

一是配备数量较少。从救灾现场的图片和视频中可以看出，仍有许多手拿铁锹、面戴口罩、身着消防服或防化服的参战官兵和各类大型装备在事故现场外集结待命，他们仍是参加救援的主力。各方出动的无人化装备数量普遍较少，尤其是基层一线尚没有成规模配置，更没有形成成建制的无人化救援力量。其次，参加救援的无人化装备主要承担图像采集、隐患巡查、侦察监测等辅助任务，真正深入核心区实施救援的还比较少。

二是资源配置集中。一些先进的智能化无人装备往往集中配置在国家级救援中心，一旦事发地点距离救援中心较远时，往往难以第一时间赶赴现场，失去了最佳的处置时机。例如，全军唯一一支国家级陆上核生化应急救援力量部署在北京，当“8·12天津滨海新区爆炸事故”发生时能够及时赶赴现场进行救援，但“3·21响水爆炸事故”发生时，该救援中心的无人化装备则难以在最佳处置时机发挥作用。试想如果事故发生在更偏远的地区，这些集中配置的无人化装备则更加鞭长莫及。

三是专业力量不足。“8·12天津滨海新区爆炸事故”发生后，上级命令广东省消防总队派遣具有丰富经验的无人机操作员前往救援。由于事故现场环境复杂，干扰大，核心区内已有不少无人机的残骸，在这种环境下执行任务非常考验操作人员的心理和技能。幸好这名操作员有过赴马来西亚演习现场航拍的经验，而且平日里特意练习过盲飞，因此当飞行器飞到核心区，遥控器上的图像非常模糊时，可以凭借着脑海里的飞行路线图进行盲飞，操控飞行器成功返回。事故现场坠落的无人机残骸，跨省调配专业救援力量，表明当前我国无人化装备专业操作人员还相当缺乏。

4无人化装备在抢险救灾中运用不足的原因

近年来，在人工智能的加持下，智能化无人技术飞速发展，各种用途的无人化装备层出不穷，但从实际救援表现来看，无人化装备在抢险救灾中的运用并不广泛，表现也并不理想。究其原因，大致有以下几个方面：

一是思想落后不想用。相关单位领导思想观念落后，创新意识不强，不注重学习新知识、了解高科技、关注最前沿，不善于运用技术手段解决实际问题、降低救援风险、提高救援效率。思想保守，不主动作为，不愿意接受新事物，不了解无人化装备的功能，不相信无人化装备的作用，拘泥于用老观念、老一套、老办法解决问题，导致很多单位救援装备落后老旧，更新换代速度慢，无人化装备引进普及工作进展不顺。

二是装备缺陷不好用。一些单位在使用无人化装备的过程中，发现上层的设计研发与下层的实际需求相脱节，导致装备不实用，或因技术的瓶颈制约，导致装备自身有缺陷，使用不方便。例如电动多旋翼无人机的每个旋翼都由一部电机驱动，操作方便，但需要更多容量的电池为其提供动力，导致其续航时间不足，而油动多旋翼无人机动力足，续航时间长，但危险性大、操作不方便。另外，无人化装备的很多零部件，尤其是电子元器件，在火场实战中较易损坏，受潮湿、浓烟和灰尘影响较大，可靠性低，耐用性差。

三是人才缺乏不会用。当前的无人化装备还没有达到完全自主的水平，背后都要通过人为操控去完成任务，在抢险救灾中常用的多旋翼无人飞行器，对操作员的操作技能要求就非常高。此外，无人化装备融合了机械工业、计算机技术、电子技术、控制理论和人工智能等技术，对技术员和维修员的科学文化素质要求极高，修理维护需要经过专门培训的专业人员才能胜任。很多单位由于缺乏这方面的专业人才，即使配备了一定数量的无人化装备，也往往束之高阁，很少使用。

四是消极保守不敢用。个别单位还不同程度地存在消极保安全的思想，在平时的训练中过分强调安全，不敢放手使用。由于无人化装备价格不菲，技术含量高，维护成本大，怕操作不当出事故，怕损坏装备担责任，有意识地选择风险系数比较低的训练内容，故意降低训练难度和强度，减少无人化装备的训练时间。这样做的结果就是操作人员对装备性能不熟悉、使用不熟练，技术人员对装备原理不了解、维修不精通，导致关键时候不敢用、用不上。

5无人化装备在抢险救灾中广泛应用的对策建议

无人化装备具备部署灵活、功能多样、经济实用等优势，能有效应对突发灾情，遂行多元救灾任务，克服人体生理极限，减少人员伤亡，应大力推动无人化装备在抢险救灾中的广泛应用。

一是更新思想观念。从两起特大爆炸事故的救援来看，抢险救灾行动面临着巨大的风险和挑战，救灾现场环境的复杂性、未知性以及潜在的二次伤害都给救援队员的生命安全带来了很大威胁。无人化装备在抢险救灾中的作用日益凸显，其应用前景十分广阔，我们应该及时更新观念，借助科技的力量提高救援能力，以最小的代价获得最大的效益，不能再一味依靠血肉之躯只身赴险。

二是加快装备升级。当前，在人工智能的赋能之下，无人化技术发展迅速，无人化装备的功能不断拓展，其具备机动灵活、快速响应，操作简单、功能多样，成本低廉、危险性小等特有优势，在抢险救灾工作中的作用不可忽视。一方面，要加强无人化救灾装备的设计研发，提高其自主性、适用性和可靠性；另一方面，要加快无人化装备的配备，提高普及率和使用率，不断推动其升级迭代。

三是打造专业队伍。根据灾情类型和处置流程组建相应的专业力量，建立常备的无人化装备巡逻救援队。在平时，巡逻分队运用无人化装备实现低成本管线、森林、海洋、电力线路和工业设备等24小时巡查预警，发现隐患苗头及时报告并做预处理，把险情消除在萌芽状态。在救援时，救援分队利用无人化装备侦查灾情、回传影像、采集数据、辅助决策，甚至直接参与救援，在实践中不断提高专业水准。

四是强化训练演习。再先进的装备，只有通过训练，才能转化成能力。在日常训练中，要逐渐加入无人化装备的训练内容，增加训练时间，提高训练难度，创新训练方法，真正把无人化装备融入整个训练体系中来，切实提高无人化装备的救援能力。其次，要经常组织以某重大突发事件为背景的演习，设置复杂情况，运用各类无人化装备进行处置，以达到检验效果、发现问题、调整提高的目的，真正把无人化装备当成抢险救灾的王牌利器。