无人机技术在消防通信中的应用

■ 王凯 宝山区消防救援支队

科技快速发展导致无人机在消防领域中发挥了巨大作用，为消防工作传递了很多消息，提供便利的同时，也节约了时间。现如今，消防通信工作中也开始广泛应用无人机，在使用过程中也在不断探索更深层次的应用。无人机具有安全性高、操作简单等优势，是消防通信时不可缺少的设备，其能有效脱离传统通信方式，弥补缺点。想要最大化发挥无人机优势，就要熟练掌握操作方法，争取能在消防工作中制定出最省时的方案，使消防工作更上一层楼。

一、无人机的优势与构成

（一）无人机的优势

虽然无人机体积较小，但功能齐全，在其前端会装有控制设备，内部也会有相应的接收装置。操作人员可以利用前端传输过来的状态图，根据实际情况随时调整救援计划，确保在调配人员过程中节省时间，除了火灾现场，无人机也可以在其他灾难现场完成辅助工作，如果遇到危险品泄漏现场，不能直接派人员进入时，无人机可以反馈出现场灾情，起到实时监控的作用[1]。对于事故救援现场，时间最宝贵的财富，高效开展救援工作能最大程度保障人身安全。因此在消防通信环节会优先考虑使用无人机进行沟通，根据实际情况往往会选择小型的机器，例如无人机，其可为通信过程提供许多便利，其重量小，而且能节省很多人力，不需要很多人操作。在消防紧急救援现场，会出现很多意外情况，利用无人机能确保消息完成传递。再者无人机的重量较轻，在紧急情况中能被快速带到现场，很多投入消防工作的无人机重量低于一百千克[2]。另外事故现场的环境相对恶劣，存在很多障碍物，对通信设备来说是一种极大的考验。无人机起飞条件简单，在相对平缓的地面滑行几米就能完成起飞指令，很适用于这种环境。

另外除了能在火灾现场帮助救出被困人员，无人机还可在森林消防中发挥巨大优势，据调查了解，我国的绿植资源相对较少，森林占地面积排名靠后，可森林火灾却频频发生。对于森林消防工作，随着要求不断提高，一旦森林区域发现火灾，救援队会带着无人机参加救援。掌握相应的信息数据，通过实际分析确定着火点，方便在通信后合理分配任务。遇到森林消防问题时，周围可燃物多，受灾面积可能较大，火灾蔓延速度随之变快，现场情况是无法预测的，此时需要无人机捕获动态信息。如果在消防通信时使用其他设备，可能无法捕捉到精确的数据，如果设备无法到达火灾上方，操作中心还是无法直接确定受灾范围。这也是无人机区别于其他通信设备的强大优势之一，我国正在提高生态保护的基本要求，消防工作中存在巨大的挑战，应该适当结合优势，为消防工作带来便利。

使无人机发挥最大职能的方式是与其他系统叠加，最终由操作平台完成牵引，利用集成兼容性，投入到消防救援工作中，就是需要尽可能地发挥自身实用价值。系统集成性将帮助无人机完成数据整合与兼容其他设备的需求，可以在火场快速引导开展人工救援工作，生命面前，每个争分夺秒的瞬间都值得重视，值得抓住机会。消防通信领域，其三维建模技术已经逐渐完善，误差也在坚持不懈的研发中缩减到了较小的数值，这是该设备在领域里的优势之一，也是科研人员锲而不舍的见证。

在现代强大的科学背景条件下，关于无人机的研发工作也在不断实现突破，取得了前所未有的成就。可以结合其他先进学科的发达技术，改造数据链，适当提高产品的功能性，逐步更新无人机功能，使其能够扩大监测范围[3]。

灾难现场容易存在不易察觉的死角，为了减少伤亡，无人机在勘测时需要从各个角度进行探查，一经发现被困人员，能及时完成反馈工作。当前发展形势下，投入到消防通信的无人机设备还能适应强弱程度不同的光线，可全程配合搜救时间[4]。在这样的优势下，无人机能够有效提升消防工作的速度，缩短时间，高质量完成救援任务。

除了上述优势，无人机还存在较高的安全性，区别于传统的救援活动，无人机也能在阴雨天完成拍摄，可有效弥补其他通信方式的不足之处。鉴于消防通信工作的特殊性，通信设备需要达到一定强度的温度耐受能力，只有能在高温环境下拍摄，才能为消防工作提供有效支持，不拖延时间。

（二）无人机构成

在当前的城市发展中，消防安全为人们所关注，由于过去的灾情通信装置不能全面侦查受灾范围，因此需要调用更先进的设备。如果通信设备不理想，极容易威胁到人们的生命财产安全，因此相关机构在不断寻找先进的通信设备，这是消防通信环节选择无人机的初衷。消防部门也会定时组织技术人员对无人机的基础知识进行学习，除了了解，基本构成还要掌握飞行方式和机器特点，希望能够以此提高无人机的使用率。

顾名思义，无人机不需要人员亲自驾驶，早些年主要应用于军事领域，近几年随着科技逐渐发达，也被应用于其他领域。无人机由最基础的飞行机体、信号发射回收装置与控制装置等系统相互联合而成，即使在不良条件下，无人机也可以参与到紧急任务中。

因为是作用于消防过程，通信无人机与观赏性无人机不同，得解决克服高温的问题，所以制作时会采用耐高温材料。不过最传统的构成依然被保留了下来，关键部位使用高端性能材料，也能间接增加无人机的使用时间，降低通信时出现的损耗。另外还有很多研究人员会将用于该情景下的无人机设置成机翼可折叠模式，便于管理。从根本上讲无人机是一种飞行器，内部装有程序控制系统，它与航模不同，不属于玩具的一种。无人机内部构成非常复杂，追求的并不是好看的外表，注重的是实用性。内部结构复杂，是为了帮助相关领域开展特定的活动。无人机的种类很多，可根据用途进行分类，同时也可按照不同的动力源进行划分，部分无人机是通过燃烧汽油飞行的，这种条件下无人机能够飞行较长时间。如果选用电池作为无人机提供驱动的装置，虽然续航的能力没有前者强，但安全性会更加牢固，发生意外的概率小。对比之下就能发现二者各有优缺点，除此之外不同的外形也可以成为划分无人机的依据。用于消防通信工作的一般不是多轴无人机，这种设备相较于其他无人机体积更大，不方便参加消防任务。同时这种无人机操作方式非常复杂，根据其特殊性，使用概率较小。尽管是在夜景模式下，无人机仍然可以实现近景测量，精确程度可以控制在毫米范围[5]。在所有的通信设备里，无人机所需费用并不高，成本比较节约，而且可以在上面架设摄影设备，组合成本也很低廉。在消防通信中，无人机可以灵活运转，操作人员发布起飞指令，无人机就会很快进入工作状态，只要选择较为平整的地点就可以完成起飞降落。上面架设的拍摄装置能够记录高分辨率图像，就算建筑处于倾斜、倒塌的状态，无人机也可以正常记录。无人机功能丰富多样，能动性强，能够在很多领域发挥优势，部分无线设备都能与其相互连接，实现一加一大于二的功效，构成决定优势，也能够直接决定应用于何种环境。

二、无人机在消防通信中的要求及应用

（一）消防通信对无人机的要求

在消防救援工作中，每一分每一秒都至关重要，片刻延缓都有可能带来无法挽回的后果，因此有关部门在选择救援设备时会优先衡量机器各方面的性能，保证设备在充满意外的现场不会出现故障。一旦通信工具失去控制，则无法实行救援活动。消防安全不到位的高楼极有可能发生火灾，消防员赶到时需要利用设备确定事发地的实际情况，所以设备必须有抵抗强风的作用，才能在第一时间确认事故状态。另外由于事发地温度过高且有明火，因此通信设备要有防爆性，上述都是消防通信时对设备的基本要求，无人机具备这些优质性能，能够提高救援质量，为急救工作提供可靠的支撑[6]。

火灾中有些着火点可能涉及高压线，消防员不方便接近，此刻需要无人机自身满足灭火要求。无人机上可携带少量灭火剂，待地面操作人员操作无人机，可完成喷洒。消防救援工作情况多变，受灾面积也无法估测，因此在任务开始前要仔细检查无人机的电量，确保电量能够支撑无人机完成飞行，同时通信工作中可能需要多次巡查，还应该携带备用的无人机。基于科技时代的快速发展，高层建筑物的数量越来越多，消防工作要求无人机能够达到一定的飞行高度，遇到较高的受灾地区可以尽可能完成需求。除了飞行高度与温度耐受能力等要求，消防通信工作还需要无人机具备较强的稳定性，现场的视频画面对通过摄像头被完整记录下来，再传输到操控平台处，所以无人机拍摄的画面一定要保证高清。图片传输的过程中，信号尽可能不中断，能够完整给平台反馈，为救援后续工作提供便利途径。

无人机时代已悄然而至，越来越先进的技术完善其功能，逐渐修复不足，使其能够被各行各业使用。机器完成更新换代的同时，操作人员也要及时更新相关知识，方便能够游刃有余地使用无人机，否则不流畅的操作手法会严重阻碍无人机在消防通信工作中发挥作用，耽误最佳救援的时间。操作过程中应该保持严肃认真的工作态度，可定期开展培训活动，完成系统的训练，再定期进行无人机操作的实践考核，为生命安全带来更加强大的保障。每一次日常救援工作结束都可以积累下来很多经验，相关部门可以合理安排时间，让操作人员相互交流使用无人机的经验，以此提升自身实力。

（二）消防通信中无人机的应用

救援部门在接到求救电话时，会尽快组织人员去往事发地，到达现场后，首先要进行了解的是火灾涉及的范围，确定有多少人受伤以及最合适的救援路线，大部分火灾现场的实际情况都很棘手，时间也非常紧迫。救援队的尽快制定方案，稳定住局面，因此就要操作无人机保持现场通信，无人机比人力更能快速确定基础情况，而且功能先进的设备，能准确传输出角落的画面，做到无死角拍摄。消防通信领域提高无人机的使用频率，就是在无形中扩大现场可视范围，帮助救援伤者同时，也会起到保护消防员的作用。

此外在工作开展过程中，现场处于一种相对混乱的状态，火场的实际情况与被困人员的心态都是应该关注的重点，这就需要救援队争取机会，尽快与内部建立起联系。消防部门可以使用无人机带动像扩音器这类的通信设备，方便及时传递消息，节省二者之间喊话的时间。另外如果火灾形势比较严峻，烟雾浓度过重，会对人体造成伤害，因此需要尽可能地向内输送面罩，人力运输过程繁琐，容易影响最佳时间，无人机能有效解决这个问题。操作平台应用无人机技术完成必要物资运送工作，简化救援过程。如果是情况更复杂的救援环境，深夜接到火灾求救电话，会带上能连接照明工具的无人机设备赶到现场，发展技术更先进的区域还会利用无人机集群技术实现区域照明，尽可能地在节约人工成本的同时，又可以实现拍摄计划。

三、结语

无人机在消防通信领域应用甚广，其强大的优势为救援节省了时间，尽可能地保障了生命财产安全，帮助顺利开展救援工作，提高了工作效率。就目前已经取得的科学研究成果中，无人机已经可以实现防爆、可夜间拍摄等功能，相信在未来会拥有更多功能，优化不足之处，确保消防工作的通信质量。另外无人机能够有效传输画面，相应技术研究也越来越完善，能够将现场情况完全反馈给消防中心，符合市场需求。