利用无人机推流技术实现灾害处置现场实时图传的可行性分析

王 斌

（安徽省合肥市消防救援支队，安徽 合肥 230000）

1 我支队无人机配备现状

支队目前已配备无人机42架，其中大疆悟系列8架、精灵系列14架、御系列18架，其他品牌2架，全部消防救援站均已配备齐无人机。同时，支队先后数次组织人员赴地方培训机构参加AOPA培训及认证工作，截至目前全市共有41名消防指战员取得了AOPA飞手认证，从而大大提升了基层指战员的无人机飞行能力及侦察水平。当发生重大火灾险情时，也可以更加快速地将现场高空鸟瞰情况实时回传，从而为全勤指挥部指挥决策提供可靠的信息支撑。

2 当前支队无人机图像回传所采用的两种方法

2.1 利用华平单兵设备回传至指挥中心图像综合管理平台

通讯员在灾害事故现场，通过无人机遥控器上的HDMI接口，将华平4G单兵主机与无人机遥控器相连接，利用公网基站传输至支队MCU服务器，再传输至部局图像综合管理平台，从而使各级指挥中心实现在大屏上观看现场的无人机图像，见图1。综上所述，此方法可以实现图传，但存在一定的局限性：

图1 无人机接入华平单兵设备图传拓扑图

（1）操作复杂，需要至少两人以上配合方可进行操作。

（2）场地受限，必须在有华平指挥视频终端的地点，即各级指挥中心等场所才能看到无人机实时回传图像。

（3）限制条件较多，不支持多终端（如手机、笔记本电脑、平板）及多地点观看。

（4）部分消防救援站无华平设备，故此方法仅支队级通信保障人员可做到无人机图像回传，不具备普遍性，更丧失了第一现场的画面，不具备时效性。

优点是可上传图像至总队及部局一级的指挥中心。

2.2 利用科达单兵设备回传至支队自建图传系统

此种方法比上述华平单兵设备更为复杂，因为科达4G单兵本身不具备高清视频输出接口，需另外采购一个视频解码手环与单兵相连接，然后通过视频解码手环与无人机遥控器相连，才能将无人机图像传输至支队图传平台，最终才可以在装有APP客户端的监控平台（手机、笔记本电脑）上查看无人机实时图像，见图2，其存在以下缺点：

图2 无人机接入科达单兵设备图传拓扑图

（1）稳定性太差，因此种方法中间转换设备过多，出故障的几率大大提高，同时视频稳定性也严重下降，经过实地测试，此方法在图传过程中出现掉线及无码流次数很多。

（2）硬件要求太高，视频解码手环价格昂贵，大范围配备性价比极低，且由于支队给各救援站配发的科达单兵时间较早，单兵固件版本参差不齐，常出现无法配对的情况，使得绝大部分救援站单兵无法与无人机进行互联图传。

（3）能量损耗较大，由于连接设备太多，导致单兵耗电过快，待机时间大大缩短，无法满足长时间图像传输作业的要求。

（4）操作更为繁杂，同样至少需要两人以上配合方可进行图传操作。

优点是支队图传平台运行十分成熟，各救援站单兵配备齐全，并支持通过移动端实时查看现场图像。

3 利用第三方视频直播平台实现推流的可行性分析

经过上述实验，发现目前我支队所采用的两种无人机图传方法局限性很大，且缺点较多，无法广泛应用于各基层救援站及各类灾害事故处置现场。那么，如何才能更好地利用好无人机这个先进的武器呢？我们把目光投向了近年来非常火爆的视频直播平台上。

3.1 无人机利用第三方视频直播平台的途径

通过对无人机内部结构及操作系统的仔细研究发现，目前消防队伍普遍使用的无人机均为大疆系列产品，支持RTMP推流。所谓RTMP，是Real Time Messaging Protocol的首字母缩写，即实时消息传输协议，是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议，主要用来在Flash/AIR平台和支持RTMP协议的流媒体/交互服务器之间进行音视频和数据通信，见图3[1]。如果无人机支持此协议，那就相当于拥有了网络推流直播的许可证。

图3 采用RTMP推流拓扑图

3.2 无人机采用RTMP推流直播的优势

3.2.1 减少设备的数量

2.3.1.2 术后6周后Harris髋关节功能评分 纳入了4个研究，共179例(SuperPATH组89例，传统入路组90例)，经χ2检验，研究间有异质性 ( I2>50%)，采用随机效应模型进行统一Meta 分析。结果显示：SuperPATH组术后6周后Harris髋关节功能评分优于传统入路组，且差异有统计学意义(WMD=7.62，95%CI=2.09～13.16，P=0.007)。见图2。

只需一台无人机及一部手机（或其他可通过路由器上网设备），便可立刻赶赴现场搜集信息并实时回传图像，从而满足消防指挥决策对速度的要求。

3.2.2 突破平台的束缚

不需要依托指挥视频终端（消防图像综合管理平台）和指定的监控平台软件，只要有网络，在任何可上网设备（如手机、笔记本电脑、平板）都能实时观看灾害现场动态信息。

3.2.3 挣脱空间的局限

灾情发生时，无论是指挥中心人员，还是赶赴现场的指挥员，抑或在家待命的值班员，均可在任务地点，通过手机、电脑等实时查看图像。

3.2.4 解决存储的限制

3.3 实地测试

经过查找对比市面上一些主流的流媒体视频直播平台，如新浪微博直播、QQ直播、哔哩哔哩直播、云直播等，我们选取了其中一款相对专业的直播平台进行测试，经过一番测试，在解决了RTMP地址和串码流（直播码）设置等一系列问题的情况下，基本都能实现大疆无人机在第三方视频直播平台进行推流图传[2]。

4 RTMP推流直播平台搭建方法及下一步工作建议

4.1 租赁平台

通过研究发现，各直播平台的类型和受众人员的不同，导致其侧重点也不同。即使同类型的平台之间也有极大的差距，所以选择适合消防应急救援特点的平台才是最重要的。通过对新浪微博直播、QQ空间直播、云直播等平台的测试，我们发现了几个问题：

（1）画面延迟问题，这是直播服务器最常见的问题，服务器配置过低或者带宽不足等因素都会造成直播中出现卡顿、延迟，部分直播平台延迟甚至会达到近20秒。

（2）存储问题，直播APP（网站）图像等数据占比非常大，有些直播支持回放，但也有一些不支持，因此直播APP（网站）服务器存储数据也是一大问题。

（3）安全问题，部分直播平台运行不太稳定，重大直播有断流风险，一些小的平台甚至没有安全措施，直播源码可能有安全问题。

但租用平台的优点非常明显，即价格便宜，每月最低仅需数百元，即使年付，大部分每年也不会超过万元。

4.2 自建开发视频直播平台

即单位自主开发视频流媒体直播平台，优点是可以满足自身对直播图传的所有需求；缺点就是价格昂贵，动辄便需要数十万元[3]。同时耗时较长，项目从可研到立项再到可投入使用往往将长达1年乃至数年时间。同时，后期的维保及平台维护也将耗费大量的人力、物力和财力。

综合上述分析，宜采用租用与自建相结合的办法，前期租赁平台迅速投入实战使用，后期自建确保安全与稳定。

5 结束语

经过调研分析，利用无人机推流技术实现灾害事故处置现场实时图传可行性极高，且实现难度不大。目前，支队已通过租赁的方式开展平台测试试用，以期迅速形成战斗力，为灭火救援处置工作保“驾”护“航”。