■ 王鹤天 上海市嘉定区消防救援支队
在传统的火灾现场救援中,3G 图像的传输容易受到外部环境的影响,导致火灾信息准确性降低,进而对火灾救援决策造成不良影响。对此,可利用无人机技术,对火灾现场进行拍摄,并发挥无线通信、监测功能,与消防队图像传输系统形成互补,对火灾现场进行密切监控。因此,对无人机在火灾现场勘验中的应用进行深入研究,意义重大。
(一)无人机系统组成
无人机是由四个部分所组成的,包括无人飞行载体、地面工作站、传感器和数据传输系统。其中,飞行载体的类型比较多,不同行业可根据实际需要,在不同应用场合选择适宜的无人机载体。在无人机飞行过程中,传感器能对周边环境的相关数据进行监测采集,同时还可对无人机飞行的稳定性起作用;数据传输系统是无人机的核心部分,无人机运行过程中拍摄到的大量图像可与地面工作站之间进行无线数据传输,传输的距离直接影响数据传输效果;地面工作站是无人机信息传输的地面终端,在对无人机拍摄所得图像和数据进行分析后,为决策提供参考。
(二)无人机系统分类
无人机类型比较多,一般可根据动力源和外形进行划分。根据动力源不同,可将无人机分为油动和电动两种类型;根据外形结构特征,可将无人机分为多旋翼无人机、固定翼无人机和无人直升机。由于火灾消防工作具有一定特殊性,综合考虑火灾现场勘验、灭火救援实际需要,一般采用多旋翼无人机[1]。
(一)城市建筑火灾勘验。随着社会经济的快速发展,城市化进程不断加快,高层建筑工程、城市综合体等建设数量和规模均不断增加,在各类建筑运营中存在很多风险因素,可能会引发火灾,并且由于建筑结构形式比较复杂,因此火灾扑救难度大。如果发生火灾,在现场勘验中,一般只能采集某一侧画面,现场指挥和救援人员仅能对少数信息进行分析,据此预估的火灾整体态势,不利于火灾救援准确性和各类决策部署。通过应用无人机搭载图像拍摄传输设备,对城市建筑火灾现场进行勘验,能对火灾现场进行全面侦察。
(二)石油化工火灾勘验。如果石油化工企业发生火灾,灾情复杂程度比较高,火灾现场点火多、面积大,并且容易发生复燃、爆炸等,危害性较大。石油化工企业火灾危险性较大,因此对火灾现场进行全面勘验至关重要,由于火灾现场管线布置形式复杂,并且容易发生建筑坍塌、爆炸等危险事故,因此可利用无人机技术对火灾现场进行全面细致的勘验,即可获得完善的情报信息,降低火灾风险因素。
(三)重大自然灾害现场勘验。地震、山体滑坡等地质灾害面积较大,影响范围大,并且具有突发性和破坏性,可对周边通信工程、交通道路等造成严重破坏。一旦发生火灾,往往很难对事故现场进行勘查,并且信息数据传输效率比较低,救援人员很难快速到达火灾现场。通过利用无人机技术进行勘验,能准确了解现场灾情态势,为救援工作提供可靠依据[2]。
(一)火灾详情信息采集的应用。一旦发生火灾,要求对火灾现场进行全面及时勘验,明确火灾现场发生情况,并据此制定火灾救援方案,尽快控制灾情。但通常情况下,火灾现场环境比较复杂,消防人员很难深入火灾现场进行勘查,对此,可利用无人机设备对火灾现场内部和周围情况进行全面细致的勘察。无人机设备体积比较小,飞行方式灵活便捷,可深入火灾现场进行全面勘验,在采集火灾现场数据后进行传输,通过对无人机所传输的画面进行分析,即可掌握火灾现场实际情况。尤其是化工火灾、煤气爆炸火灾的危害性比较大,通过利用无人机技术能全面掌握火灾现场实际情况,同时还可保证消防人员生命安全。
(二)火灾灾情侦查的应用。在火灾现场救援工作中,通过利用无人机技术对火灾现场进行短距离监测,同时保证监测数据的准确性和可靠性,如果消防人员无法深入火灾现场进行勘查,可利用无人机进行勘验和监控,准确判断火灾现场实际情况。通过利用无人机对火灾现场进行勘验,能广泛采集火灾现场相关信息,对火灾现场拍摄的视频和图像进行对比分析,对火灾现场进行评估分析,保证火灾现场监测准确性。在无人机的实际应用中,无人机着陆方面所需空间比较小,通过技术人员操作即可快速进入火灾现场,无人机具有视频传输功能,通过采用无线传输方式,能采集火灾现场信息数据,对火灾现场进行快速侦查。需要注意的,在利用无人机技术对火灾现场进行勘验时,需注意在对监测数据进行统计分析时,要从火灾救援角度出发,对火灾现场进行侦查和分析,保证火灾监控救援效果。
(三)辅助救援的应用。在无人机技术的实际应用中,使用方式快速便捷,并且飞行操作灵活性强,无人机可搭载多种类型的设备,包括常规摄像头、语音通话设备、扩音设备等,便于对火灾现场勘验以及救援人员发布命令,在火灾救援时,还可为火灾现场指定人员和指定地点抛掷物资和救生资源。另外,无人机还可搭载救生衣进行空投,辅助搭建水上索道、红外设备、搜索设备等,为灭火救援提供辅助。除此以外,通过利用无人机技术对火灾现场地形地貌进行勘验,并广泛采集大量数据,便于火灾现场指挥调度、指挥人群和交通疏散,指挥人员可根据现场勘验结果选择适宜的灭火救援和逃生通道[3]。
(四)调度指挥的应用。在火灾现场灭火救援工作中,需应用大量人力物力,影响范围较大,通过将无人机技术应用于火灾现场灭火救援中,可发挥高机动性特征,作为指挥调度的重要设备。在火灾现场扑救工作中,实时传输火灾现场视频和图像资料,同时无人机还可弥补以往救援工作无法深入火灾现场侦查的弊端,对各类复杂的火灾现场进行全面勘验,并通过卫星链路、无线传输系统将图像传输至地面指挥中心,为火灾救援决策提供参考,提高火灾现场救援工作信息化水平。
(五)拓宽应用。在火灾现场勘验和救援工作中,无人机技术的应用具有多样化特征,其应用范围逐渐扩大,无人机具有实时监测功能,可进行24h监测,通过与无线设备进行连接,即可获得火灾现场画面。如果火灾现场情况危急,消防人员很难进入火场,而利用无人机技术完成现场勘验,能保证消防人员生命安全。
综上所述,本文主要对无人机技术在火灾现场勘验中的应用方式进行详细探究。火灾现场存在很多风险因素,如果现场复杂程度比较高,则消防人员很难对火灾现场进行勘验分析,无法为消防救援提供可靠参考,对此,可推广应用无人机技术,无人机操作方式便捷,并且灵活性强,通过将其应用于火灾现场侦查中,能及时掌握火灾现场详细情况,辅助消防救援,同时对现场进行指挥调度,充分发挥应用无人机技术的优势。