无人机在消防救援中的科学运用

张波

摘要：结合无人机具有的通信和智能优势，将其融入到消防救援与消防通信当中，可极大改善过往消防通信存在的实时性、困难性问题，保证消防人员能够及时掌握火灾救援现场的实时、动态信息与数据，通过高效的消防通信提升火灾救援作战效率。以消防救援中无人机的使用为切入点，通过分析无人机具有的优势特征，探索在消防救援过程中科学、合理使用无人机的措施。

关键词：无人机；消防救援；科学运用

当前，无人机在消防灭火救援等工作中的使用率较高，对于提升消防通信以及救援场地信息获取的实效性、精准性和全面性起到极大的促进作用。在今后的发展中，需要消防救援队伍充分依据无人机带来的通信优势，不断基于无人机使用展开人员培训教育，优化无人机和消防救援队伍远程通信连接的效果，使无人机在灭火救援中可以充分发挥作用。

1 无人机在消防救援中的应用优势

无人机是一种将无线电遥控技术、自备程序管控装置操纵能力作为基础的非载人飞行设施。其在研发中充分与无线图像传输技术有机整合，使得无人机有着自主管理、图像传输以及飞行规划等各种能力。一般情况下无人机系统可以分为以下几个子系统：地面指挥管控系统、空中视频监控平台、无人机飞行平台、GPS自动驾驶与导航系统、微波无线图像实时传输系统等，其具备造价不高、体积相对较小、对于环境要求不高、使用十分便捷等多种优势。

1.1  视野相对较广

当前，在针对无人机进行全面创新时，有关的数据链和宽带技术已经被逐步引入到无人机中，这使得无人机的视野得到全面扩展，不仅能在各种角度、强弱的光线当中对现场环境展开探测，而且无人机所装配的红外线仪器、热成像等，还可保证无人机的探测质量，将其利用到消防工作中，消防救援人员借助无人机的各种功能可以全面了解现场信息。

1.2  灵活程度较高

随着科研人员对无人机领域有关科技的深入研究，无人机的体型以及灵活程度都在逐步上升，各种操作较为简便、重量不高的无人机在市场中大量出现，更加方便消防人员携带，能够快速进入到救援现场内部，发挥出其辅助救援、协同指挥人员开展指挥工作的作用。同时，在无人机飞控等系统改良之后，无人机机动和控制更加灵活，起飞所需的场地范围逐步缩减，在救援场地遇到阻碍物时反应也较为灵活，能够极大降低救援现场条件对救援工作带来的影响[1]。此外，在操作无人机时，消防操作技术人员只需要利用无人机具有的远程控制和视频传输系统，就可高效操作无人机，全方位、多角度监控和捕捉现场情况。并且在将无人机客户端与互联网相互连接之后，操作人员可充分利用手机、平板等来控制无人机，提高现场拍摄的针对性。

1.3  环境对其影响程度不高

经过创新与改良，无人机在救援场地高温或者暴雨等危害性较高环境中也能正常工作，可以有效突破环境问题给救援搜救和灭火工作带来的限制，避免救援人员在不清楚现场情况下前往救援场地，增强救援活动开展的可靠性及安全性。同时，利用无人机开展低空、高空飞行，实时跟踪和拍摄现场与周围环境情况，可极大程度保障人员安全[2]。

2 无人机在消防救援中的科学应用

2.1  利用无人机展开现场侦察

所谓现场侦察，主要表现在先导侦察、场地全面侦察追踪监控等几个方面，可全面增强消防救援人员对火灾现场信息的掌握程度。

在出现洪涝、火灾或者其他灾害时，在消防救援力量还未到达救援现场之前，可通过指挥无人机对救援现场各种详细情况展开侦察。过往的先导侦察大部分都是将手动操作和自主航行相结合，消防人员通过操控无人机遥控器进行俯冲、悬停以及下降等操作，初步为指挥员提供现场数据，不过这种技术手段会受到消防操作人员技术以及场地限制，只能在消防人员到达救援场地之后才能使用无人机初步侦察现场情况，不利于指挥员提前制定作战行动方案[3]。而随着无人机技术的不断进步，现今消防人员可充分利用自动化无人机，在消防救援队伍到达现场之前对救援现场情况进行初步探测，让救援人员做好充足准备。

现场全面侦察是指在救援人员全部到达现场后，从制定救援作战计划与方案到救援結束这一阶段内，运用无人机来全面对事故情况进行侦察，第一时间掌握诱发灾害事故的关键和重点，为消防指挥人员制定各项救援决策提供依据，并结合事故状态来进行实时监控与跟踪监控，及时将火灾变化和火势情况提供给指挥人员，保证消防人员在救援时不会深入到易燃易爆、危害程度高的有毒或者即将坍塌的环境当中。消防人员可有效依据无人机掌握现场的有毒气体浓度情况以及各种风险，简单预测现场危险程度，进一步细化原有救援方案，针对现场变化情况尽快做出决策反应，切实保障被困人员以及消防人员的安全。

2.2  利用无人机针对现场展开指挥

要提升救援质量与效率，就必须要全方位了解火灾实际被困人数以及现场各种信息，以此来展开指挥救援。消防救援队伍可通过利用无人机红外线技术，有效检测火灾事故地点，掌握建筑物内的被困人员数量以及被困位置，进而制定、规划最恰当的救援路线。营救现场通常烟雾较多，指挥人员可充分参考无人机所传送的现场图片数据规划消防人员救援路线，最大程度缩短营救时间，保障一线消防员营救过程中的生命安全。

在高层建筑内部进行救援时，因为高层建筑较高，通过地面喊话的方式根本无法将信息有效传达给被困人员，被困人员在等待救援中极易因为火势影响而出现跳楼逃生的状况，在建筑内部的人员也会因为安全防护与逃生技能的不足，无法正常疏散和展开自我防护，再加上地面上车辆与人员非常多，致使救援所使用的扩音设备无法充分发挥作用。此时，可通过使用无人机的扩音喊话功能对高层建筑内的被困人员进行喊话，安抚被困人员情绪，指导被困人员进行简单自我防护[4]。

2.3  利用无人机提高通信质量

在救援中，火災现场内部的情况会随着温度升高而更加复杂，特别是室外、自然界中火灾，火势和天气会相互影响，极易给救援和现场管控带来安全风险。例如，在火灾出现后，如果遇到大风，就会导致火势迅速向周围蔓延，给消防人员的安全造成极大威胁，此时，可利用无人机及时检测现场风力情况，为消防人员的灭火救援提供参考。

受火势影响，在灭火救援现场中各种信息传输手段都会受到一定程度影响，可利用无人机设备结合卫星技术，将火灾现场图片等信息传递给一线消防员，以此来增强救援的安全程度。同时，还可通过无人机与消防人员进行通信和交流，及时召回体力和耐力消耗过大的消防人员。当前，一般会利用无人机搭载各类图像传输模块，实时向消防系统中心回传救援现场情况，这也是利用无人机展开现场侦察、对指挥决策进行辅助的重要技术。其中4G微波图像传输以及5.8G信号频段传输仍旧是使用较多、可行性较高的传输手段，传输图像质量相对稳定。其中，外界对5.8G信号频段传输影响非常小，利用图像传输以及飞控系统，飞控系统会负责将操作者指令传达给无人机，而图像传输系统则会有效把无人机中相机的实际取景画面传达给消防人员，两者采取的无线频率并不相同，需要依据需求精准选取无人机图像传输形式。

2.4  使用无人机配合消防救援队伍其他救援行动

无人机的机身可携挂增雨焰条，并通过地面管控进行点燃，因此，在针对森林火灾展开防火作业和消防管控时，可利用无人机展开人工增雨。同时，无人机还可辅助消防救援队伍进行地震、泥石流等其他灾害的救援，例如，在无人机中合理搭载测绘仪器，利用测绘仪器探测救援现场的实时信息以及范围，并构建一个与现场有关的模型，将救援现场地貌、地形情况以及变化数据准确融入到模型当中，以便指挥救援中心快速确定灾害性事故对区域的破坏程度，以及对群众造成的伤亡情况，探索最佳、最有效的救援路线和方针。

3 无人机在消防救援中应用的建议与思考

3.1  完善消防无人机相关的制度规范

由于无人机属于新兴事物，加之应用不够普遍，因此，与消防无人机有关的制度规范不多，这也致使无人机操作缺乏规范、完备的指引。因此，需要结合无人机的实际情况出台与无人机有关的制度规范：一是可以将无人机的应用纳入消防工作统一规划当中，研究并制定与无人机有关的发展规划方案。二是完善无人机应用、研发、管理、配置等各类工作机制，强化长期发展与统一规划。积极分析消防工作的实际情况，尽快出台与之相匹配的操作程序与标准，以此来应对无人机在现实使用中遇到的各类问题。

3.2  提高消防无人机的实战化应用

一是实警出动，在无人机全面配置并且飞手获取驾驶资格证书的背景下，做到无人机在战时随着消防警力出动，在到达现场之后需要第一时间让无人机升空，并辅助消防指挥人员初步侦查火情、寻找附近水源，指挥部门正式达到现场之后，需要将无人机实时图像传输、高空侦察、救援辅助工作贯彻落实到灭火救援行动整个过程中。二是挂载应用，要结合各种火灾应急救援场景，科学针对无人机配备挂载设施，并合理利用，例如，使用热成像功能与消防救援队伍人员搜救、火情侦查相配合；科学搭载气体侦查模块检测有毒气体以及可燃气体等。三是战评总结，主要就是依据“每战必评”的重要原则，总结、评估无人机实践应用过程中的经验与教训，深入分析无人机使用中存在的问题与短板，探索实际应用战法，进而提升无人机的实战水平。此外，在使用中要注重资料成果的留存，整理、汇总视频、照片、模型等各类资料，构建一个与无人机有关的战例库，以此来辅助消防救援工作的开展，提升救援质效。

3.3  加大消防无人机专业人才培养力度

需要积极与培训机构以及有关部门合作，为工作人员提供无人机驾驶证考核的机会，保证每个基层消防救援机构、救援站配备有符合需求的持证工作人员。首先，消防总队以及支队可结合要求统一编制、推进与实战相贴近的消防无人机教育课程，为相关工作人员提供理论知识培训和指导。在日常训练过程中，需要稳定管控工作人员的飞行时间，重点进行基础飞行理论知识学习、装备功能学习，展开飞行前训练检查、基础飞行练习、实时图像传输训练、全景照片制作训练、定点抛投训练、高空喊话训练、三维建模等各种操作练习，并结合实践来展开业务考核。遵循“以考促训、以考促战”的考核原则，将消防无人机考核纳入消防救援队伍的练兵考核方案当中。其次，在制作预案时需要适当加入无人机所拍摄的各类二维实景图像，改进区域内部调研系统，要求在调研系统适当引入全景图像。最后，需要跟踪并指导无人机工作人员读评、复训等各类工作，促使无人机工作人员不断提升自身能力，可以结合区域环境构建实战演练方案以及计划，例如，针对区域城市综合体建筑、普通建筑、高层建筑、石油化工厂等，在白天、夜晚、雨雪、大风等环境下展开训练，每个月至少展开1次实战化训练，以此来提升无人机飞行工作人员的专业水平。

4 结语

综上所述，无人机在消防救援工作中的应用，可在保障、维护通信质量的基础上，提高消防救援效率。因此，需要正确了解无人机在消防救援中的价值，不断更新与改进消防救援队伍的无人机设备，加大消防无人机专业人才培养力度，使无人机能够在救援任务中充分发挥作用。

参考文献：

[1]林丽梅，苏忠斌.基于无人机技术的消防可视化应急通信指挥体系构建[J].中国新通信，2020，22（21）：40-41.

[2]罗选疆，付钰杰，纪任鑫，等.无人机系统在国家森林消防队伍中的实战应用探析[J].今日消防，2020，5（9）：34-36+39.

[3]崔建华.无人机技术在消防灭火救援中的应用探析[J].数字通信世界，2020（9）：165-166.

[4]郭浩.消防通信中无人机的有效应用分析[J].数字技术与应用，2020，38（2）：20+22.

The scientific use of drones in fire and rescue

Zhang Bo

（Shandong Province Zibo Fire and Rescue Brigade，Shandong Zibo 255000）

Abstract：Combining the communication and intelligence advantages of drones and integrating them into fire rescue and firefighting communications can greatly improve the real-time and difficult problems of past， ensure that firefighters can grasp the real-time and dynamic information and data of the fire rescue scene in a timely manner， and enhance the efficiency of fire rescue operations through efficient firefighting communications. Taking the use of drones in fire rescue as the entry point， we explore the measures of scientific and reasonable use of drones in the fire rescue process by analyzing the advantageous features of drones.

Keywords：drone; fire and rescue; scientific use