无人机在消防灭火救援工作中的应用研究

岳鑫

（大庆市消防救援支队，黑龙江大庆 163000）

1.无人机技术消防灭火救援工作中的优势

1.1 机动灵活

伴随着电子计算机技术的飞速发展，大数据和智能化呈现出更高的发展水平，在一定程度上改变了各行各业的运行规则，也促使各行各业进行技术的革新，作为空中机器人的代表无人机也被广泛应用到各行各业。与传统的机器人相比较，无人机的体积比较小，能够快速实现飞行角度和速度的转换，方便了消防救援中的搜索工作。与此同时，无人机的使用克服了对传统飞行人员的技术限制，也摆脱了不良自然环境的影响，能够做到随时起飞，极大地提高了消防灭火救援工作的效率[1]。

1.2 视野全面

无人机的发展依赖于互联网技术以及微电子技术的发展。在消防灭火救灾中使用的无人机也充分使用了视频数据采集技术，能够迅速把拍摄到的数据转化为电子数据传送给操作客户端，方便工作人员快速地了解救灾情况。除此以外，无人机的操作非常灵活，能够从不同的高度不同的角度实现对同一事物的勘察，保证了勘察数据的准确性。在高清摄像头的支持下，无人机能够摆脱自然因素的影响，快速地捕捉与火灾相关的信息，为之后的救援工作提供了路线上的方便。

1.3 操作简单

无人机的设计体现了自动化技术的发展水平，无人机的操作原理比较简单，操作人员只需要通过操作手柄就能实现无人机的控制。无人机的软件由视频传输系统和控制系统2部分组成，操作人员只需要控制无人机的控制系统即可，为无人机的勘察提供方向和高度上的指导即可。无人机的视频传输系统在启动后能够根据现场情况进行自动更新，并通过无线数据把拍摄视频传送到中央控制平面，并不需要操作人员进行过多的干预。

1.4 安全可靠

消防灭火救援工作非常危险，一方面快速的抢救能够减少受灾群众的损失，保护受灾群众的生命财产安全，另一方面也能够保障救援工作人员的自身安全，减少火灾的二次伤害。操作人员并不需要直接进入到火灾现场，通过无人机的操作能够勘察火灾现场的实际情况，并通过无人机的感应系统了解火灾现场的分数和烟雾的情况，从而制定出最佳的救援路线，极大地提高了消防救灾的速度。

2.无人机技术在消防灭火救援工作中的应用分析

2.1 在灾情侦查中的应用

当火灾爆发以后，消防工作人员需要快速的抵达火灾现场，并准确地做出救援路线判断，减少人员的伤亡和财产的损失。但是火灾发生的情况多种多样，有些是因为人为的操作失误导致的，有些是因为受到自然灾害的影响导致，还有一些是因为意外因素导致的，不同类型的火灾需要采取不同的救援工作计划[2]。与此同时，火灾的爆发场地一般会呈现出封闭等特征，无法进行最直接的现场情况判断，需要消防工作人员根据经验进行施救方案的选择，也在一定程度上带来了消防人员的二次伤害。

首先，把无人机技术应用到灾情侦查中，有效地避免了火灾现场的自然因素限制，消防工作人员通过操纵无人机的方式让无人机进入到火灾的现场，并准确地输送火灾现场的风速和烟雾的信息。其次，消防工作人员也不要贸然地闯进不熟悉的火灾现场，可以使用无人机进行无死角的现场侦查，了解火灾建筑物的结构特征，并准确分析出救援路线，极大地提高了灾情侦察的效率，也为消防领导部署正确的救援方案提供了理论支持。最后，消防工作人员也可以充分使用无人机的温度感应技术，了解火灾现场的化学物质情况，分析火灾现场可能出现的二次爆炸事故。

2.2 在灾情追踪中的应用

火灾的发生受到了多种因素的影响，火灾现场的情况也会随时发生变化。如果消防救援人员无法及时掌握火灾的变化情况，无法及时地更改救援的方法和策略，很有可能会带来消防人员的二次伤害，加大了火灾的受灾影响。为此，消防工作人员会加强对火灾现场的追踪报道，及时了解火灾的变化情况。在传统的灾情追踪过程中，消防工作人员通过对讲机的方法进行火灾现场和场外控制的联系。但由于受到无线电波的影响，经常处于断联的状态，严重影响了整个救援的有效性[3]。

把无人机技术应用到灾情追踪中，一方面有利于消防工作领导者快速地了解火灾现场的变化情况，另一方面避免了消防人员的现场探测情报传递，加强了对消防人员的生命保障。首先，操作人员要使用耐高温的无人机，并操作无人机在火灾现场进行无死角追踪，并把变幻了的系数及时传递给指挥中心，从而方便救援方针政策的调整。其次，操作人员也要为救援人员提供无人机指导，用无人机去提前勘测救援路线的安全性，及时了解救援路线中人员分布的情况以及火灾浓度的变化情况，并适当地提醒现场救援工作者调整救援姿势。

2.3 在辅助救援中的应用

火灾现场的情况比较复杂，容易受到其他因素的影响。而且火灾的蔓延具有不可逆转的趋势，会威胁到救援工作人员的生命安全。在传统的火灾救援现场，消防工作人员一旦进入到火灾现场，就不会轻易地离开，甚至会用自己的生命去救援相关的人员或物资。但是由于火灾形势变化比较快，消防救援工作人员无法把救援的所有工具全部带进现场，一旦折返不仅会浪费救援的时间，而且也会威胁到自身的生命安全。与此同时，消防领导者会通过无线电的方式进行相关信息的传输，但由于火势变化比较快，无线电报和有线电报经常出现中断的情况，救援工作者和救援指挥者出现了消息上的断联，也严重影响了整个救援的安全性和稳定性[4]。

把无人机应用到辅助救援工作中，极大地解决了消防救援工作者不能折返的问题，也方便了救援现场与外部指挥中心的联系。首先，无人机操作人员要使用有语音播放系统的无人机，可以把指挥者的语言转化为数据信息，并通过无人机传达给现场的救援工作者，方便救援工作者按照既定的方案实施救援。其次，无人机操作人员也可以使用具有搬运功能的无人机，把救援人员急需的救援物资快速地运输给相关的人员，防止出现救援人员因为救援物资不到位而带来的二次伤害，极大地提高了整个救援工作的效率。最后，无人机操作人员也可以使用无人机宣传快速逃跑的路线规划图，为被救援的人们提供方法上的指导，帮助被救援的人们快速地寻找救援通道，减少了消防救援工作人员的工作负担，也增大了被救援人员生还的可能性。

3.无人机技术在消防灭火救援工作中的注意事项

3.1 消防无人机的建设与推广

伴随着科学技术的飞速发展，无人机技术已经被广泛应用到各行各业中，也极大地促进了行业的自动化和无人化发展趋势。但对于消防灭火救援工作而言，普通的无人机设备无法适应变化多端的火灾救援现场，普通材质的无人机也无法适应高温的救援环境。为此，无人机技术人员要根据火灾救援现场的实际情况，制定专门的消防无人机，并推广到其他的消防救援工作中[5]。

（1）消防无人机设计人员要充分了解无人机的工作原理，也要了解火灾救援现场的变化情况，构建无人机与火灾现场情况的有效联系，并充分了解消防无人机应该具备的功能。（2）消防无人机设计人员要更改普通无人机的构成材料，尽可能地避免使用容易发生燃烧的布质材料，充分使用耐高温的金属铝箔和玻璃纤维材料，也可以在无人机的机体表面涂上耐高温的油漆，从而提高整个无人机的使用寿命。（3）消防无人机设计人员也要充分考虑无人机的运行稳定性，要加强对软件系统的操作控制，从而实现对无人机高度和方向的准确控制，方便无人机能够在火灾现场进行全方位的灾情勘测。（4）消防无人机设计人员也要考虑无人机的结构和大小，尽可能地减少无人机的体积，方便消防工作者外出进行安装和携带。另一方面也要实现无人机机翼的折叠，方便无人机能够穿过比较小的火灾现场。（5）消防无人机设计人员也要充分学习动力学的物理知识，利用机身设置减少无人机的飞行阻力，从而提高消防无人机获取现场信息的速度，提高了整个救援工作的速度。

3.2 明确消防无人机的工作流程

消防无人机在辅助救援工作中发挥着重要的作用，是现代救援工作中不可缺少的重要组成部分。与此同时，伴随城市化进程加快，大量的农村人口开始涌入城市，无形之中推动了城市高楼建筑的飞速发展，城市高层建筑结构比较复杂，涉及的功能处室比较多，无形之中加大了火灾爆发的可能性，也加重了救援人员的救灾难度。而消防无人机的使用，极大地便利了救援工作[6]。

（1）当火灾爆发以后，负责控制消防无人机的相关部门就可以直接把无人机输送到火灾现场，并携带用于火灾现场勘测的红外线仪器，彩色摄影仪器等，方便现场救援的工作人员能够快速的组装救援无人机，并实现对现场的最初勘探。（2）无人机进入到火灾现场以后，可以充分使用现场彩色图像信息处理系统，把已经获得到的现场信息，图片快速的传给指挥中心，指挥人员根据现场的情况进行救援方针的选择，从而极大地提高了方针政策的正确性。（3）指挥中心再次操控无人机的飞行高度和方向，并带领现场救援人员一起进入火灾现场，并把指挥中心的任务语音播放给现场的救援人员，方便救援人员按照统一的方针进行救援工作，避免出现救援混乱的情况，极大地提高了救援速度。（4）消防无人机要始终在火灾现场进行盘旋侦察，随时了解消防救援工作人员的设备短缺情况，并把相关的设备快速输送到救灾现场，减少火灾对于消防工作者的伤害。

3.3 持续拓展消防无人机的功能

消防无人机重点在于辅助消防救援工作，极大地提高消防救援的速度，也最大限度地减少人力、物力和财力的损失。消防无人机设计者在认识到无人机优势的基础上，也要大胆地进行功能的设计，不断地提高消防无人机的救援功能，尽可能地减少对救援人员的依赖，不断地提高整个救援的速度[7]。

（1）消防无人机设计人员可以给无人机增加空中监测系统，也可以给无人机安装定位系统，让无人机能够跟随定位进行相关的自动化操作，从而提高操作的速度。（2）可以为消防无人机安装辅助灭火的装备。当勘察无人机进入到火灾现场时，当接近火灾爆发的源头时，无人机可以释放已经安装好的液体灭火清洁剂，快速地实现现场的灭火，其他无人机也要做好物资的接应，可以随时给救援无人机增加救援灭火器。当救援工作者的生命受到威胁时，救援无人机也能够迅速到达现场，并直接进行局部灭火工作。（3）在保证消防无人机体积小的情况下，也可以给无人机机身上安装辅助救援设备，可以给受灾群众提供防毒面具等物资，极大地提高了受灾群众的自救能力，也减少了人员的伤亡。（4）要加强无人机的语音互动功能设计，消防无人机不仅仅能够传递指挥部下达的指挥命令，也可以快速收集现场救援消防人员的语音，方便指挥部及时地调整救援路线。无人机也能够快速收集被救援人员的语言信息，并充分结合定位系统，实现了消防救援人员的准确定位，从而提高了救援的速度。（5）可以给消防无人机增加强光照明的功能，方便无人机在空气稀薄和环境比较黑暗的情况下工作。通常情况下，火灾现场会出现灯火通明的情况，但由于受到浓烟的影响，无人机无法拍摄出高清的现场图片，也无法提供准确的烟雾浓度信息，但增加了照明功能以后，无人机能够摆脱现场浓雾的限制，实现对现场图片的精准拍摄，极大地提高了救援工作的准确性。

4.结语

无人机已经被广泛应用到消防灭火救援工作中，为指挥部提供了现场的准确图片，方便了指挥部做出快速准确的判断，提高了整个救援工作的速度，最大限度地保障了生命财产和物资的安全。但是，无人机设计一定要充分考虑救灾现场的特殊性，从硬件和软件2个角度出发增加消防无人机的功能，克服传统无人机的工作局限性，可以使用耐高温性质的材料进行无人机的硬件设计，也可以通过引用最先进的观察系统来提高无人机的操作灵活性，不断地提高消防救灾无人机的使用寿命，从而推动整个消防救灾工作的自动化水平。