无人机在消防灭火救援工作中的应用分析

文/ 李菲

（衡水市消防救援支队，河北衡水 053000）

随着经济的不断发展，城市高层建筑越来越多，已成为消防安全的重点保护对象。如果没有对火灾情况进行全面了解就贸然采取灭火救援行动，很容易造成人员伤亡。无人机具有体积小、灵活方便等优势，可以迅速对高层建筑的结构和火势情况进行侦察，有助于促进整个灭火救援工作的顺利开展。

1.无人机概述

无人机是指可以通过无线电来进行控制的不载人飞行器。无人机的组成十分简单：摄像设备进行相应的视频信息数据传输，传感器设备可以更好地进行信息收集并通过传输系统来进行数据传递。随着我国科学技术的不断进步，无人机技术已经在很多领域展现其功能，发挥着不可替代的作用。

2.无人机在消防灭火救援工作中的优点

2.1 灵活性高

无人机的体积普遍都比较小，而且自量较轻，一个人就可以对其进行操作，使其在相对复杂的环境下穿梭，为灭火救援工作提供更多信息，有助于更好地提高消防工作质量。工作人员能够对无人机的飞行方向和飞行高度进行精准控制，也可以制定具体的飞行轨迹，有助于更好地了解灾害现场的情况。而且在无人机的飞行过程中，操作人员可以对飞行角度进行随意控制，也可以调转方向，这样会让无人机的操作更具灵活性。同时，操作人员还可以在无人机飞行前进行一定的参数设定，让其信息获取工作变得更加高效，有效实现无人机对消防灭火救援工作的辅助作用。

2.2 空中视野开阔

无人机在空中进行拍摄工作能够实时传输拍摄视频，让地面的工作人员对无人机的拍摄内容进行实时分析并随时对其进行调整与控制。通常，无人机的摄像设备主要是广角镜头，该镜头可以拍摄到更加广阔的视角，让视野变得更加清晰，而且广角镜头不需要进行焦距的调整就能清楚地看到视野内的全部信息。很多无人机会安装多组摄像头，这样能够针对不同的角度进行拍摄，不会留有死角，对灭火救援工作的信息侦察有很大的帮助。此外，无人机还能实现摄像头的转动，即能针对相应的观察对象进行细致分析。在低空作业时，摄像头具有非常高的分辨率，方便工作人员进行观察和分析。在对倒塌房屋进行夜间观察时，由于工作环境非常特殊，工作人员需要对其安装红外夜视装置，从而让无人机完成在特殊环境下的信息传输工作。

3.无人机控制系统设计

3.1 设计需求

为了能更好地在消防灭火救援工作中使用无人机，工作人员需要对无人机的控制系统进行设计。首先，设计人员需要设计无人机的数据采集功能，只有进行数据采集，才能了解火灾现场情况，并且实现实时数据传输功能。通过无人机摄像系统，设计人员可以即时获取有关火灾图像，从而更好地实现信息的收集。其次，设计人员还要设计无人机的地面终端软件，该软件既能对数据进行实时显示，又能实现拍摄内容的回放。再次，设计人员应将无人机的一次性工作时间保持在1h以上，这样才可以满足相应的消防工作需求——其数据传输距离能够在2100m内，图像传输距离在1000m内，视频采集高清程度大于30帧/秒。最后，设计人员还需要对无人机的体积进行控制，将其控制在300mm×60mm×200mm内，从而保证无人机的体积满足各种复杂环境的飞行要求。

3.2 设计方案

无人机的设计需要满足自身的飞行功能，还要给消防工作带来一定的帮助。因此，设计人员首先应该对硬件方面进行设计，将系统硬件划分为三个方面，即无人机机载设备的设计、地面操控系统的设计及无线通信系统的设计。

其中，机载设备的主要作用是进行相关系统设备的载体支撑，能够装载摄像机、控制盒、控制器及各种功能模块等部件。而地面操控系统是计算机系统，可以更好地通过传输系统来进行拍摄信息的展示，从而有效促进信息的传输，提升整个无人机系统的稳定性。

4.无人机在消防灭火救援工作中的应用

4.1 灾情侦查

火灾现场通常凶险异常，由于环境因素比较复杂，如果消防人员在不了解任何情况下进行救援，不但无法顺利开展救援任务，一旦处置不当，还会造成人员伤亡。而使用无人机可以很好地进行火灾现场情况的侦查，充分发挥无人机的优势，对消防现场的情况进行更加深入的了解。特别是当居民楼发生火灾时，由于居民楼内布设了许多天然气管道，容易发生爆炸，会对消防人员的人身安全造成非常大的威胁。而且发生火灾的居民楼容易出现燃气泄漏的问题，燃气具有一定的毒性，不利于灭火救援任务的顺利进行。无人机十分灵巧，不会受到天气的影响，能够更加直接地观察到整个火灾现场的全貌，以便让消防人员针对整个火灾的情况进行重点分析，并且提出有效的消防灭火和救援策略，从而让消防工作进行得更加顺利，同时能够避开爆炸和中毒的危险，让消防工作变得更加安全。另外，无人机系统能够将拍摄的视频实时传输到地面控制站，让工作人员更加及时地了解火灾现场情况，避免耽误救火的最佳时机。无人机上也可以安装风速仪和测温仪，这样就能够更好地进行参数测量，为后续工作奠定坚实的基础。

4.2 信息收集

在日常的消防救援工作中，工作人员需要根据火灾现场的情况对无人机进行相应的功能设置，这样才能更好地利用传感器设备、摄像设备进行相关的信息收集，为消防工作提供一定的信息辅助。工作人员可以将无人机与卫星技术结合使用，从而在更大程度上为消防人员提供决策信息。指挥人员可以利用无人机与指挥部保持联系，同时利用4G技术进行数据传输工作，这样可以让指挥中心在第一时间了解火灾现场的情况。利用无人机技术可以更好地提高消防决策的正确性，能够根据拍摄的视频和图片对火灾现场的地形、建筑室内情况进行分析，从而对火灾情况进行全面评估，为后续的消防工作奠定坚实的基础。此外，工作人员还可以通过无人机对建筑内人员情况的拍摄，检查哪些区域有人需要救援，这样可以更有针对性地进行人员梳理和营救，从而有效保证救灾安全。

5.消防无人机技术要求

5.1 可靠性

无人机在消防工作中具有非常大的优势，因此，在无人机运用的过程中，工作人员需要确保其具有非常高的稳定性，符合相应的设计标准。只有这样，才能在日常的消防工作中进行数据信息的获取，有效实现对消防工作的辅助决策作用。与此同时，工作人员还要选择好无人机的类型，需要保证无人机具有的型号和相关性能符合消防救援工作的要求。此外，工作人员还要根据现场的具体情况进行合理安排，以有效提升无人机的救援速度。为了有效实现消防现场情况的监控工作，工作人员需要在无人机中设置三种传感，针对无人机的俯仰角、侧滚角与偏航角进行监控，针对无人机的飞行状态进行有效控制，以保证所有的监测数据完整有效；还需要为其进行GPS定位模块设置，以更好地确保无人机的稳定运行。

5.2 稳定性

在消防救援工作中，工作人员需要利用无人机进行相应的信息获取，这样能够更好地帮助消防人员进行灭火工作。火灾现场的温度非常高，这对无人机的硬件条件提出了非常高的要求——无人机必须在烈火的炙烤下稳定拍摄，从而促进对消防工作的帮助。如果无法确保无人机的稳定性，工作人员就需要提前进行无人机的调试工作，保证所有的视频图像信息准确，更好地提高无人机的信息获取质量，从而为监控中心提供一定的信息支持。工作人员应针对无人机的控制系统进行有效设计，从而对无人机的飞行角度、飞行高度、飞行速度等方面进行控制，有效保证无人机运行的稳定性。为了确保无人机运行的稳定性，工作人员应正确使用云台。云台能够让摄像机保持稳定拍摄，同时能够进行不同角度的转换，方便各种角度的拍摄工作，从而获得更好的拍摄效果。

6.结语

综上所述，随着我国经济的快速发展，无人机技术在很多领域都具有非常重要的作用。而在日常的消防灭火工作中，无人机具有非常大的性能优势——体积优势和高度优势，有助于促进消防工作的安全进行。无人机操作方便，可以更好地为消防现场提供更多的信息，让消防工作变得更加高效、安全，有助于我国消防事业的高效发展。