浅谈无人机在消防灭火和应急救援中的应用???

孙菲菲

摘 要：面对日趋严峻和复杂的灭火救援新形势、新任务，如何有效利用消防无人机开展现场预警、现场侦察、辅助救助，并迅速、准确处置灾情正成为我们强化战斗力的新课题、新方向，利用空中监测对复杂地形和复杂结构建筑进行现场救援、火情侦察、空中指挥成为消防部队新的选择，本文主要研讨了无人机在消防灭火救援中的各类应用情况。

关键词：无人机;消防通信;灭火救援

0 引言

近年来，随着无人机技术的普及和发展，民用无人机市场趋热，应急救援无人机的发展进入快车道，多旋翼无人机在消防救援队伍中逐渐应用，其全面覆盖的勘探视角、灵活机动的行动能力、丰富多样的功能挂载，为应急救援行动提供了强有力的辅助支撑，但也暴露出定制化程度低造成的专业能力不足和标准机制不规范等短板。如何进一步提升消防无人机应用效能，以适应新形势下“综合性、大应急、全灾种”的应急救援任务需要，具有重要的现实意义。

1 消防无人机的基本特点及在消防应急救援中的应用

1.1 消防无人机概况及分类

无人机的基本概况：无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，指利用无线电遥控设备及自备的程序控制装置操纵的不载人的飞机。无人机主要是一种通过无线电遥控实现自动移动、通过自备程序控制实现相关操作的飞行器。无人机系统按功能大概可以分为四个部分：飞行载体、传感器、数字传输系统和地面工作站。

1.1.1 無人机的分类

（1）无人机根据动力的来源的不同，可以将其分成两种类型——油动以及电动。电动无人机，其优势主要有：1）日常维护较为方便;2）制造成本较低;3）对于飞行员专业素质要求不高;4）画面质量高，稳定性强。油动无人机，其优势主要有：1）运行时间较长;2）机身重量大，抗风性能强;3）操作方面，对于操作员的专业素质要求高;4）成本高;5）发动机助推，稳定性差，影响无人机拍照的画面质量。（2）依据无人机的外形结构进行分类，可以将其分成三种类型——无人、多旋翼、固定翼三种。根据消防救援队伍的灭火救援和抢险救灾实际状况，经过多方考量基本都是采用多旋翼无人机。

1.1.2 无人机优点

（1）安全性。无论无人机是哪一种类型，在操作方面都是远程操控，在操作地点而言相对来说较为安全。无人机可以在各种地势或者周围环境较为危险或者复杂的现场飞行运作，对于人身的安全性较高，能够有效的保证操作人员的生命安全。市面上某些类型的无人机具备自动旋停的功能，操作起来也很简单。（2）轻便性。无人机由于机身轻薄，方便随身携带，且随着科技的发展，无人机不断更新换代，耐用性好，在开始起飞或者落地时，也不用占用很大的面积，即使是在山上凹凸不平的地方也可以落地起飞。（3）实效性。对于无人机的系统来讲，可根据需要随时升级改装，而且在装置拍摄或者录音、喇叭等设备方面也很灵活，可以实时的抓拍。对于电动无人机，还可以随时更换电池，操作性强，方便广泛的推广。

1.2 无人机在消防应急救援中的实际应用

目前在消防应急救援中，无人机主要可以用于以下场景：

（1）现场高空侦查。因为在火灾中，其环境和火势较为复杂和猛烈，对于消防人员来说，其面临的危险是多重的，人身安全受到极大的威胁。无人机很好的解决了此问题，在火灾现场，无人机可以实时传送火灾画面的情况，装上温度计还可以对于周围的温度实时侦测如果安装毒气侦检模块，就能及时发现毒性气体或者可燃气体。（2）灾害现场的三维建模。无人机安装相机，对灾害事故现场进行航拍，利用地面软件，快速获取现场真实可交互的实景三维建筑模型，为评估灾害损失情况，掌握灾情发展趋势，灾后重建提供有力支持。也可以依托建模软件，通过制作消防站辖区内重点单位的三维建筑模型，开展单位六熟悉工作，为制作数字化预案，可视化力量部署提供了可能。（3）灾害事故现场的定位搜寻。利用多架无人机多点联网，将灾害区域内的被困人员或者参与灾害处置救援的消防员进行实时定位，当遇到突发状况时，指挥部人员可通过无人机联网定位具体精确位置，第一时间找寻被困者。（4）预警照明。在高空、高层救援中，可以利用无人机的语音模块、扩音模块对现场空中呼喊或者传达指令，也能在出现突发情况时第一时间有效传达避险和撤离信号;夜间救援中，可以利用无人机集成通信照明设备，利用无人机担当照明枢纽。（5）辅助救援。可以在无人机上搭载呼吸罩、急救药品、救生绳、灭火剂等设备，为初期控火或者被救者开展自救创造条件。在山岳和水域救援中，现有抛投器的使用环境和范围有很大局限性，精准度差，也可以利用无人机辅助抛绳提高精准度。此外，消防无人机还能在现场应急通信、火场收残巡逻、火灾事故调查等方面发挥重要作用。

2 消防无人机应用中存在的不足

目前，应对灭火和应急救援的实战需求，无人机的应用方面还存在一些不足，主要表现在以下几个方面：

2.1 无人机配备不足，飞手数量短缺

当前，就基层消防站而言，仅有少部分队站配备了消费级无人机，大部分队站仍未配备;同时，无人机飞手数量严重短缺，考取无人机驾驶证的少之又少。

2.2 无人机训练操法尚未出台，操作人员能力素质仍需提升

目前，无人机的培训和应用主要以飞行越障和高空拍摄为主，在三维建模、辖区调研、辅助救援等方面应用不足，没有针对各类灾害救援工作研究梳理无人机模块化应用场景，未统一出台制定针对性无人机训练操法，无人机飞手日常训练不足，无人机往往被闲置或者用于拍摄宣传视频等，没无人机练什么、怎么练这个问题亟待解决。

2.3 无人机初战使用不够，灭火救援实际应用局限

当前，基层队站大部分还未配备无人机，即使配备了也基本未曾在初战灭火救援中使用过，往往是等支队指挥车到场后，由支队相关通讯人员使用。而实际上，无人机第一时间升空侦查，能够第一时间寻找水源尤其是天然水源，同时能够准确判断火势蔓延方向，而等到支队指挥车到场后，火灾往往已经扩大，贻误了最佳战机。另一方面，无人机在灭火救援中的应用大部分情况下仅用于高空侦察，在高空喊话、高空照明，火场通信、投掷物品等方面应用仍有欠缺。

2.4 针对消防的定制化程度不高

消防应急救援中，无人机的应用场景复杂、对象多变、环境恶劣，但当前消防用无人机大部分都是消费级无人机，机体防水、防风、防高温、防腐蚀等抵抗恶劣环境性能上比较欠缺;对于灭火和应急救援的时间，无人机的续航能力不足，无法实现持续作业;无人机的防爆能力不强，无法进入有爆炸风险场所作业;电动无人机的载重低，在灾害事故现场的承载作业收到了限制。

3 消防无人机的应用建议及思考

3.1 建立健全消防无人机发展法律规范

当前，消防无人方面的法律规范较少，一方面是由于无人机为新事物，鉴于法律的滞后性所致。另一方面是由于当前无人机的应用范围并不广泛或者普遍。基于此，无人机的操作就没有完备的规范指引，因此，必须出台相应的规范，确保消防无人机在执勤或者飞行时候的安全顺利。要将消防无人机建设应用纳入新时期消防工作统筹规划，研究制定消防無人机发展规划。要科学制定消防无人机建设应用标准、规范和配套措施，健全研发、应用、配备、管理等相应工作机制，加强统筹规划，实现长效发展。将平时消防应急通信保障工作的实际状况进行充分的联系与结合，尽快出台相关额操作标准和操作程序，以应对当前在现实中所遇到的不良情况。

3.2 切实加强消防无人机专业人才培养

强化飞手培养。积极对接相关部门和培训机构，考取无人机驾驶资格证，确保每个基层消防救援站不少于1名持证飞手;总队、支队应统一编排推出贴近实战的应急救援飞手课程，提供理论指导和支撑;日常训练中，要保证飞手飞行时间，重点开展无人机基础理论学习、装备性能学习，开展飞行前检查训练、基础飞行训练、实时图传训练、地面站功能训练及全景照片制作、高空喊话、定点抛投、三维建模等操作训练。强化业务考核。本着“以考促训、以考促战”的原则，将无人机业务纳入练兵考核方案，并记以相应分值;在单位预案制作时要求附上无人机拍摄的二维实景影像，优化辖区调研系统，要求调研系统中增加无人机拍摄的全景图;直报直调日常考核中可将无人机飞行操作纳入考核范围。同时要注意跟踪指导飞手复训、续评工作，倒逼无人机飞手能力提升。强化实战演练。针对辖区普通建筑、城市综合体建筑、高层建筑、石油化工等不同场所和白天、夜间、有风、雨雪等不同环境，在每月不少于一次的灭火救援实战演练中，将无人机演练纳入其中。

3.3 强化推进消防无人机实战化应用

（1）做好实警出动。在无人机配备到位和飞手取得驾驶资格证的情况下，要做到无人机战时随警出动，初战到场力量到场后要第一时间将无人机升空，辅助寻找水源和进行初步火情侦查，指挥部通讯专班到达现场后，要确保将无人机高空侦查、实时图传及辅助救援工作贯穿灭火救援行动全过程。（2）做好挂载应用。要根据应急灭火救援中不同应用场景，科学配备无人机挂载，并进行实际应用。要运用热成像功能配合开展火情侦查和人员搜救;运用气体侦检模块开展可燃气体和有毒气体浓度检测;运用抛投功能营救被困人员等等。（3）做好战评总结。按照“每战必评”原则，总结讲评无人机实战应用经验教训，深刻剖析问题短板，探索固化实战应用战法，提高无人机飞手实战水平。注重资料留存和成果转化，汇总整理照片、视频、模型等航拍作品，建立无人机应用的战例库，常态化的开展分析研判，辅助提升工作质效。

3.4 有序推动消防无人机探索研发

主动对接专业部门，和运营商、专业航拍团队建立联勤联动机制，加强培训学习，不断提升自主创新能力。经常性的进行日常的飞行演练，从日常的训练中找出问题，解决问题，不断摸索向服务合作模式的过渡，对于当前无人机飞行员专业素质弱，人数少等矛盾进行一个针对性的解决。加强基层队站与研发制造商的的协作沟通，形成“需求—研发—论证—装备—实践”的良性循环。重点研发机身轻便、续航能力强、可以灵活拆卸、耐高温、耐腐蚀的无人机;研发载重量大、抛投精度高，抗风能力强、复杂火场气象环境下能远程遥控的无人机;研发集侦察、预警、摄像图传、轻型装备投放、灭火剂喷射等模块于一体的多功能模块化无人机。