大数据时代高新技术在灭火救援工作中的应用研究

张岩 杨建峰

摘要：主要探讨大数据、人工智能和无人机等高新技术在灭火救援工作中的应用。在研究大数据技术、人工智能技术和无人机技术的基本概念和应用场景的基础上，分析了它们在灭火救援工作中应用的优势和局限性，同时，探讨了这些高新技术的集成应用在灭火救援中的优势和局限性，旨在为高新技术在灭火救援领域的应用提供借鉴和参考。

关键词：大数据；高新技术；灭火救援

中图分类号：D631.6      文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2023）12-0045-04

灭火救援是一项风险大、复杂程度高的任务，需要消防救援人员在短时间内做出决策并付诸行动。但是，现代城市的建筑结构复杂、人口密度大，给灭火救援工作带来了巨大的挑战。传统的灭火救援方式已经难以满足当下的灭火救援工作要求，研究高新技术在灭火救援工作中的应用意义重大。本文探讨大数据、人工智能和无人机等高新技术在灭火救援工作中的应用，以期能有效提高灭火救援工作的响应速度、准确性和安全性，从而更好地保护人民的生命财产安全。

1 大数据技术在灭火救援工作中的应用

1.1  大数据技术的概念及应用

大数据技术是指处理和分析海量数据的技术，具有数据量大、数据种类多、数据处理速度快、数据价值高等特点。在灭火救援工作中，大数据技术可以被应用于灾情监测、资源调配、指挥决策等多个方面。在灾情监测方面，通过使用传感器、监控摄像头等设备收集大量数据，并通过大数据处理技术进行分析和挖掘，消防部门可以获得关键的灾情信息，如火源位置、火势大小等，从而快速做出应对措施。在資源调配方面，通过对火场周围的道路交通、建筑物结构等因素进行分析，大数据技术可以帮助消防部门更加科学地制定灭火救援计划[1]。在指挥决策方面，消防部门可以通过大数据技术对历史灾情数据进行分析，掌握各种灾情处理方法的优缺点，从而更好地制定灭火救援方案。

1.2  大数据技术在灭火救援工作中应用的优势和局限性

大数据技术在灭火救援工作中应用具有很多优势，包括提高灭火救援工作的效率和准确性、减少灾害损失、优化资源配置等。然而，大数据技术在应用过程中也存在一些局限性，如数据质量不稳定、算法不成熟、隐私保护等问题。因此，在灭火救援工作中应用大数据技术时，应充分考虑技术本身的局限性，并采取相应的措施，如提高数据质量、完善算法体系、加强隐私保护等，以更好地发挥大数据技术在灭火救援工作中的作用。

总之，大数据技术在灭火救援工作中的应用具有重要的意义和价值。同时，也需要充分考虑其优势和局限性，并在实际应用中采取相应的措施，以便更好地为消防工作服务，提高灭火救援工作的效率和准确性，从而更好地保护人民的生命财产安全。

2 人工智能技术在灭火救援工作中的应用

2.1  人工智能的概念及应用场景

人工智能是指利用计算机和相关技术实现模拟和扩展人类智能的一种技术手段。其基本概念包括感知、推理、学习和决策等方面。感知是指机器对外界环境进行数据采集和感知；推理是指机器通过逻辑推断、规则匹配等方式对感知数据进行分析；学习是指机器通过对大量数据进行分析和学习，不断提高自身智能水平；决策是指机器根据分析结果进行合理的决策或行动。

人工智能的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：一是自然语言处理。人工智能技术可以实现对语言的理解和生成，包括语音识别、语义分析、机器翻译等。这种技术广泛应用于智能客服、智能语音助手、智能家居等领域。二是计算机视觉。人工智能技术可以实现对图像视频的理解和处理，包括图像识别、目标检测、人脸识别等。这种技术广泛应用于安防监控、自动驾驶、医疗诊断等领域。三是机器学习。人工智能技术可以实现对数据的分析和学习，包括监督学习、无监督学习、强化学习等。这种技术广泛应用于金融风控、广告推荐、自然语言处理等领域。四是智能控制。人工智能技术可以实现对复杂系统的控制和优化，包括智能制造、智能交通、智能电网等。这种技术可以提高生产效率、节约能源、改善交通安全状况等。总之，人工智能技术的应用范围非常广泛，可以帮助人类解决许多现实生活中的问题，其发展前景也非常广阔。

2.2  人工智能技术在灭火救援工作中的具体应用

人工智能技术在灭火救援工作中的应用可以提高救援效率和减少人员伤亡[2]。其中，机器人和智能监控系统是两个常见的应用案例。机器人可以在火场中探测和搜索被困人员，提供实时视频和图像，协助消防救援人员开展救援行动。而且，机器人还可以携带水枪或灭火器等工具对火场进行初期扑救，在保障消防救援人员安全的同时提高救援效率，快速控制火灾的蔓延。智能监控系统可以通过火灾探测器和智能视频监控对火灾进行实时监测和预警，并提供火场的实时图像和视频信息。同时，智能监控系统还可以通过数据分析和预测算法，提前预测火灾的蔓延情况和影响范围，协助消防救援人员做出合理的决策，从而降低救援行动中的风险。总之，人工智能技术在灭火救援工作中的应用可以提高救援效率、减少人员伤亡和保障消防救援人员的安全。这种技术在未来将会得到更广泛的应用和推广，以帮助人类更好地应对各种突发灾害。

2.3  人工智能技术在灭火救援工作中应用的优势和局限性

优势方面，人工智能技术可以帮助消防救援人员更快速、更准确地获取和处理信息。例如，人工智能可以通过图像识别技术在火场中自动识别被困人员，为消防救援人员提供重要的信息。此外，人工智能还可以通过智能监控系统实时监测火灾状况，及时发出警报，提高救援效率。

局限性方面，首先，人工智能技术需要强大的算力和大量的数据支持，这对于一些资源匮乏的地区或灾害现场可能会存在困难。其次，人工智能算法存在一定的误判率，可能会对救援行动产生一定的误导或干扰。最后，人工智能技术在灾害应对中也需要考虑人性化和人道主义的问题，如何平衡技术和人类的关系仍需要更多的研究和探讨。

3 无人机技术在灭火救援工作中的应用

3.1  无人机技术的基本概念和分类

无人机技术是指使用无人驾驶航空器进行各种任务和操作的一种技术。无人机技术的应用领域广泛，包括航空、军事、医疗、物流、农业、环境保护等。

根据用途和设计特点，无人机可以分为多种不同类型。以下是常见的几种无人机类型：一是固定翼无人机。这种无人机具有固定翼设计，类似于传统飞机，可以长时间在空中飞行，通常用于长距离侦察、气象探测、空中地图制作等。二是多旋翼无人机。这种无人机具有多个旋翼，通常是四旋翼或六旋翼设计，可以垂直起降，适用于短距离、低高度的任务，例如航拍、环境监测、配送等。三是单旋翼无人机。这种无人机具有单个旋翼，通常是直升机设计，可以在狭小的空间中进行精确操作，如搜救、警务巡逻、医疗救援等。四是垂直起降无人机。这种无人机具有垂直起降能力，在飞行时可以转换为固定翼飞行模式，可以在较短的时间内覆盖较大的范围，用于军事侦察、警务巡逻、城市交通监测等。

3.2  无人机技术在灭火救援工作中的具体应用

无人机技术在灭火救援工作中的应用，可以大大提高救援效率、保障消防救援人员的安全和减少灾害损失。无人机在灭火救援工作中的具体应用有：一是火灾侦测和监测。无人机可以搭载红外线摄像头、高清摄像机等多种传感器，可以快速侦测火情、监测火源周边情况、火势扩散情况等信息，提高灭火行动的准确性和效率。二是空中灭火。无人机可以搭载各种灭火装置，例如灭火弹、消防泡沫枪等，通过空中投射灭火剂等方法执行灭火任务。这种方法可以避免消防救援人员面临危险，提高灭火效率。三是搜救和救援。無人机可以搭载高精度摄像头、声音识别传感器等设备，可以在火灾现场执行搜救和救援任务，确定被困人员的位置和情况，并指导消防救援人员进行营救。总之，无人机技术在灭火救援工作中应用具有很大的优势，可以提高救援效率、保障消防救援人员的安全和减少灾害损失。同时，无人机还可以为救援行动提供精确的数据支持和实时情况反馈，提高灭火救援行动的准确性和可控性。

3.3  无人机技术在灭火救援工作中应用的优势和局限性

无人机技术在灭火救援中应用的优势有：一是技术优势。首先，无人机可以搭载多种传感器，实时采集火灾现场的数据，包括火源位置、火势扩散情况、受困人员位置等。这些数据可以为消防救援人员提供精确的信息支持，帮助他们更好地制定救援方案。其次，无人机可以在复杂的环境中飞行，并可以悬停在空中，能够方便地进行空中监测、搜救和救援行动。同时，无人机的飞行速度快，可以快速到达目的地，缩短了救援时间。最后，部分无人机可以搭载消防泡沫枪等灭火装置在空中对火源进行控制，避免消防救援人员面临危险[3]。二是经济优势。使用无人机进行灭火救援行动，可以避免消防救援人员面临危险，同时减少人力成本。同时，无人机相较于人力救援装备，成本更低，且无需大量的维护费用，可显著降低成本。三是管理优势。无人机可以实时传输救援现场的数据，能够帮助指挥人员实时掌握救援情况，及时做出决策，提高救援效率。同时，无人机能够在一些高危或消防救援人员难以到达的场所进行救援，从而避免消防救援人员面临风险。此外，无人机操作也可以减少消防救援人员在救援现场的时间和接触危险物品的机会，从而保障消防救援人员的人身安全。

无人机技术在灭火救援中应用的局限有：一是操作和控制限制。无人机需要由专业人员控制和操作，这需要专业技能和相应的培训，非专业人士难以进行控制。二是天气影响。无人机的操作会受到天气条件的影响，如风力、降雨等天气因素会影响无人机的稳定性和操作效果。三是航程和飞行高度。无人机的航程和飞行高度会有一定的限制，在大面积火灾灭火中，无人机需要多次更换电池或燃料，这限制了它的作业时间和效率。四是目标识别难度。对于某些较难识别的目标，如烟雾、火焰和人员等，无人机的目标识别能力具有一定的局限性，可能会出现漏检和误检的情况。

综上所述，针对无人机技术在灭火救援工作中应用的局限性，需要在实践中不断探索，通过技术创新和设备改进，逐渐克服技术局限，使无人机技术在灭火救援工作中发挥更大的作用。

4 集成应用在灭火救援工作中的应用

4.1  大数据、人工智能和无人机技术的集成应用

大数据、人工智能和无人机技术的集成应用是指将这三种技术相互结合，以实现更高效、更精准、更智能的数据采集、处理和应用。在这个应用场景中，无人机技术作为一种重要的数据采集工具，可以搭载各种传感器来搜集大量数据，并对这些数据进行分析和处理，最后将结果反馈给人工智能系统，以实现更为精准的数据分析和应用。

具体来说，集成应用可以应用于许多领域，例如环境监测、农业、城市规划、交通管理等。在环境监测方面，无人机可以搭载各种传感器，如气象传感器、空气质量传感器等，对大气污染、天气状况等数据进行实时搜集，并通过人工智能算法进行分析，以实现更为精准的环境监测和预测。在农业方面，无人机可以搭载多光谱相机、红外相机等传感器，对作物的生长状态、土壤湿度等数据进行搜集和分析，以实现更为智能的农业管理。在城市规划方面，无人机可以通过高清相机和激光雷达等传感器，对城市建筑、道路、桥梁等进行三维建模，以便城市规划师能够更好地了解城市发展情况，并进行合理规划。在交通管理方面，无人机可以搭载高清相机和车辆识别系统等传感器，对道路上的车辆进行实时监测和数据采集，以帮助交通管理部门了解道路交通情况、制定更为科学合理的交通管理方案。

总之，大数据、人工智能和无人机技术的集成应用具有广阔的应用前景和重要的实际意义。这种集成应用不仅能够提高数据采集分析的效率和精准度，还能够为各个领域的决策者提供更科学、合理、高效的决策支持。

4.2  集成应用在灭火救援工作中的具体应用

集成應用在灭火救援工作中的应用已经得到了广泛的关注和认可。在灭火救援工作中，集成应用可以帮助消防救援人员更高效、精准地完成灭火救援任务。具体来说，集成应用可以将大数据技术、人工智能技术、无人机技术等进行整合，以实现更智能、高效的灭火救援工作。首先，无人机技术的应用可以在一定程度上替代传统的人力巡查和火源探测模式，提高工作效率和安全性。其次，消防救援人员可以通过集成应用，实时获取火场内的温度、烟雾浓度、氧气浓度等数据，并根据数据分析结果调整灭火救援策略和方案。最后，基于人工智能技术的应用，消防救援人员可以通过数据挖掘、分析等手段，实现对火灾救援工作的智能化和自动化管理。

4.3  集成应用在灭火救援工作中应用的优势和局限性

集成应用指的是将多种技术或系统集成到一个整体中，以实现特定目标或解决特定问题。在灭火救援工作中，集成应用具有许多优势，但也存在一些局限性。

优势方面，通过集成传感器、监控系统和数据分析工具，可以实时监测火灾的情况，并提供关键信息，例如火源位置、火势大小和烟雾分布等，帮助消防救援人员更好地了解火灾的情况，并根据需要采取相应的措施，从而提高救援的效率和准确性。同时，灭火救援是一项高风险的工作，通过集成传感器和监控系统，可以实时监测消防救援人员的位置、健康状况和安全状态，从而及时发现潜在的危险和问题，并采取措施保障他们的安全。

局限性方面，由于需要集成多种技术和系统，因此需要投入大量的资金和时间，从而导致了成本的增加。同时，由于需要集成多种技术和系统，可能会存在技术兼容性、数据安全性和系统稳定性等方面的问题，这些问题可能会导致救援工作的延误和错误。

总之，集成应用在灭火救援工作中具有一定的优势和局限性。为了最大限度发挥其优势，需要认真评估和规划集成应用的实施，充分考虑成本、可靠性和安全性等方面的问题，并适时采取措施加以解决。

5 挑战与展望

本文综合探讨了大数据技术、人工智能技术和无人机技术在灭火救援工作中的应用，并对集成应用进行了探讨。研究表明，大数据技术可以提供准确的信息支持，帮助消防救援人员更快速、更精准地了解灾情；人工智能技术能够通过模型预测、图像识别等技术手段，提高灭火救援的效率和准确性；无人机技术可以完成无人机快速侦察、火灾监测和搜救等任务，提高救援的效率和准确性。集成应用可以通过整合多种技术手段，提高灭火救援工作的整体效率和准确性。

未来，随着科技的发展，大数据技术、人工智能技术和无人机技术在灭火救援工作中的应用将更加普及和深入。同时，随着5G技术的广泛普及和全球卫星互联网的完善，灭火救援工作的时效性和准确性将进一步提升。但同时，也需要注意技术应用过程中的风险和问题，如隐私保护、数据泄露、系统稳定性等。因此，未来需要不断加强技术研发，建立完善的规范制度，提高应用技术的可靠性和普适性，从而为灭火救援工作提供更高效、更准确的支持。

参考文献：

[1]何鹏.大数据背景下提升消防指挥调度水平的思考[J].今日消防，2021，7（10）：121-122.

[2]焦勇，徐军，王鹏.人工智能在消防灭火救援中的应用[C]//第四届信息化创新克拉玛依国际学术论坛，2022.

[3]祝智强.无人直升机机载灭火装置的研究与设计[D].长春：吉林大学，2020.

Research on the application of high technologies in fire fighting and rescue work in the era of big data

Zhang Yan， Yang Jianfeng

（Jiaxing Municipal Fire and Rescue Brigade of Zhejiang， Zhejiang Jiaxing 314000）

AbstraCt： The paper mainly discusses the application of high technologies such as big data， artificial intelligence and drones in fire fighting and rescue work. On the basis of studying the basic concepts and application scenarios of big data technology， artificial intelligence technology and drone technology， the advantages and limitations of their application in fire fighting and rescue work are analyzed. At the same time， the advantages and limitations of the integrated application of these high technologies in fire fighting and rescue are discussed， aiming to provide references for the application of high technologies in the field of fire fighting and rescue.

Keywords： big data; high technology; fire fighting and rescue