浅析在消防救援工作中无人机的运用

摘要：社会发展日新月异，消防工作也在更新迭代，现阶段消防救援工作面临严峻的挑战。在大型火灾现场，如何准确、及时地收集火灾信息，有效地制定决策部署方案，成为消防部门急需解决的首要问题。本文主要从现代社会的需求出发，分析了在灭火救援工作中无人的使用优势及在灭火救援工作中存在的困难。

关键词：无人机消防救援工作运用

引言：今年全国两会，“低空经济”成为热词，社会各界纷纷投来关注的目光，从农业植保到电力巡视，从物流配送到旅游观光，从环境监测到应急救援，小型无人机、垂直起降飞行器等已经深入到人们的日常生活中，“低空经济”正在为各行各业带来新的发展经济，并不断推动新业态的出现。无人机在消防灭火救援中的应用，是近年来消防领域的一大创新工作。随着科技的不断进步，无人机在灭火救援工作中大大提高了灭火救援的效率和效果，在弥补传统应急救援灭火装备短板的同时，也可以减少消防员的安全隐患。消防部门通过无人机的应用，能够更好的利用现代科技手段应对突发火灾事件，保障人民群众的生命财产安全，未来无人机在消防领域的应用也将随着技术的不断进步而不断扩大和完善，成为消防工作的重要辅助手段。

一、无人机的基本概述

（一）什么是无人机

无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，无人驾驶飞行器，简称为“无人机”，是由自带程序控制装置操作和无线电遥控装置的无人驾驶飞行器。通过不同需求可将无人机分为：无人垂直起降飞行器、无人多旋翼飞行器、无人固定翼飞行器、无人飞艇、无人直升机、无人伞翼机等，和有人驾驶飞机相比较无人机具有便于携带，体积不大，制造价格低，方便使用，对于作战环境不需要太高要求，在战场上的生存能力也很强等优势。

（二）无人机的类型

按外形尺寸可分为：微型无人机（≤ 15厘米）、超小型无人机(15-100厘米）、小型无人机（100-300厘米）及普通无人机（≥ 30厘米）；按飞行方式可分为：？固定翼无人飞行器、？扑翼无人飞行器、旋翼无人飞行器、？飞艇等；根据生产方式可以分为专业定制无人机、工业级无人机与消费级无人机三大类，根据用途可以分为军用与民用两大类。

（三）研究应用现状

目前，无人机使用在我国的各类灾害救援中均得到验证。在地震灾害中，例如2008年汶川大地震发生后，中国科学院遥感应用研究所周洁萍等人使用在云下低空飞行的无人驾驶飞机“飞象”1号，运用遥感图像获取得到地震灾害区受灾情况，为消防救援部门在地震救灾中提供了有效、真实、迅速的地面灾害数据。在火灾事故中，2018年天津滨海新区爆炸事故、黑龙江哈尔滨北龙温泉酒店大火、2018年广东清远KTV大火、2019年四川凉山原始森林大火、2019年江苏响水爆炸事故等，消防救援部门均是运用了无人机特点进行高空侦查作业，了解现场灾情，为救援人员提供了救援依据。在自然灾害中，例如2018年山东寿光洪灾、2021年河南郑州洪灾等，消防救援人员也通过无人机特点为指挥决策提供信息支持[1]。

二、无人机的优势分析

目前市场上的无人机使用了先进微电子技术和前后台视频监控传输系统，能够对所需场景进行空中监控，因此弥补了传统搜救手段所不能涉及的灾情区域进行实时的侦查行为和辅助救援手段，切实体现了较低的综合成本。消防领域使用的无人机，具有小巧、方便携带的特点，可以在消防救援工作中通过需求搭载所需摄像机对现场情况进行侦查，大型无人机也可通过搭载灭火器进行负重工作。无人机在自身技术上有以下优势：

1、便携行及操作方法简单。无人机本身重量轻，体积小，便于携带，操作一般1-2个人就能完成。

2、监测范围全面，监控方式丰富。消防无人机可以搭载当下所需的摄像机，对火灾环境的湿度、温度、风向等环境进行全方位覆盖式监察监控，不受时间限制，从多角度实现无人机的侦查，有效弥补了一线官兵在人工侦察和降低危险系数方面存在的盲区。

3、遥控指挥，可以将画面远距离传送出去。无人机所拍摄的影像可通过地面站或相关装置显示，因此只需连结相关的图传装置，便可实时将无人机影像传回后方指挥机关。用户只需将现场实时视频通过视频传输系统，通过遥控设备控制无人机摄像头，即可将现场实时视频传输到指挥部。

三、无人机在消防工作中的运用优势

如同今年南京雨花台区名尚熙园居民楼火灾事故一样，当下高层建筑居多、城市人口密度大、易燃易爆危险品常有出现的高层火灾防控问题，再次引发社会深刻反思。一旦发生事故，事故的发生地点、地形以及环境将是灭火救援的一大难度，对于消防救援人员有着极高的救援风险。在消防人员面前，在存在特殊危险地段，消防人员难以到达的地点，如何在最短的时限内、最大效率完成抢险任务是灭火救援的关键。同时，当城市中出现大的地质灾害需要紧急救援时，因高空建筑的增多，无疑会对于高空大型无人机造成侦查视野遮挡，这些无人机很难探测到具体的受灾情况，也很难在高空找到被困人员。从而通过无人机完成灾情侦察和现场数据信息收集，实施有效的救援策略，保障消防救援人员的生命安全，成为一种极具应用价值的良好辅助，其显著优势为制定救援方案的可行性和科学性提供支持和保障。

1、快速响应：在接到警情时，无人机可以在较短时间内通过失火地点就近机舱到达火灾现场，并通过携带的高清摄像头和红外热成像设备，结合GPS定位仪和测温仪，明确火情变化，实时监控火场情况，快速开展火情评估，为消防救援人员提供实时图像和视频。以及为消防救援人员对火灾现场火灾蔓延情况和火源位置等提供参考和依据，便于救援人员进一步了解火灾实时情况，在灭火救援中作出辅助决策，指导扑救行动。

2、火场搜索侦查：火灾发生时情况复杂多变，消防队员在这种情况下难以接近侦察火场，传统的火场调查手段难以奏效，消防救援人员在火场搜索调查时，无人机便可打破传统调查手段，利用自身灵活性，抵近侦察火场情况。无人机通过 5G网络对灾害现场进行机动灵活、全方位或定点定位角度的有效侦察，并利用360°全视角摄像仪获取现场图像信息，通过为无人机搭载多种不同的侦检模块，实现对现场信息情况的及时、准确、快速、高效采集。通过整合无人机获得的火场信息，利用专业软件建立火场三维模型，实时传输相关数据[3]。利用红外热成像仪更加全面地区分被困人员、气体成分、火场有害气体种类等，可以帮助指挥人员迅速了解受灾现场的情况，通过无人机侦测有用信息。例如，在响水【3·21】爆炸事故救援中，消防救援部门就使用无人机吊舱载荷进行辅助救援工作，通过携带水质检测仪和气体探测仪等进行监测、侦察，发挥无人机收集信息功能，结合所得信息，为消防救援人员进行现场救援工作及指挥决策提供了重要依据。[5]。

3、物资运送：无人机可携带救生器材、简易消防救护装置、医疗器械等物资，对那些因火灾难以到达的地区，可通过无人机将物资快速运送到需要的地点，提供应急救援支持，这一点尤为重要。例如，在救援高度相对较高的情况下，为提高救援工作效率，保障救援人员和群众的生命安全，可以使用无人机传输设备向消防人员或被困人员提供相应的救援设备物资，有效提升消防救援工作的效率。

4、辅助救援工作：无人机可在不受钢化玻璃限制的消防救援工作中传送消防救援物资及辅助设备，如喷射器、扬声器、前灯、通信设备等，并可自行配备协助救援工作的应急设施自动破窗功能。在投资方面。无人机可搭载呼吸面罩、救生艇、救生衣、救生圈、食品和药品等重型紧急救援设施，为被困人员提高生存能力，并在救援人员抵达前为其提供支援。特别是在森林消防部门，现有的投影设施受到限制时，可通过无人机将一些重要设备准确地运送到特定地点，或者可以与一系列消防队员合作建设救援道路，从而缩短救援时间。在注意转移方面。可通过无人机扬声器使用紧急广播、远程广播进行及时疏散，在消防人员到达前安抚被困人员情绪，通过对话功能实现紧急有序的疏散。目前，回波发送信号传输功能允许在600米范围内传输噪声。在照射方面。在消防无人机上使用前照灯功能，可实现现场照明，使现场情况变得清晰明了，为应对极端环境、夜间火灾等需要照明的紧急救援环境，更有助于救援工作的开展。

5、辅助灭火功能：针对救援人员难以靠近的着火点，可根据现场不同火情采用不同灭火器材，如机载灭火器、高楼式灭火弹、泡沫式水带、干粉罐等，根据不同火情搭载不同灭火器材，为考虑救援人员的人身安全，实现对火源的快速灭火，例如处于变压器和高压路线等附近的着火点，在无法使用液体灭火剂的情况下，便可以采用机载灭火器，消防救援人员站在地面对无人机进行操控，针对性向着火点喷洒灭火剂，该技术的优势在于可以在火场上空进行低空悬停，精准地对火源进行灭火，来实现比较好的灭火效果。

6、搭建通信联络：在自然灾害或紧急情况下，通信基础设施可能会遭受到破坏或中断，无人机可迅速布放，携带通信设备，协助受灾地区与外界进行紧急通信联络，并承担临时的通信保障。同时，还可通过现场需求，将功率比较大的扬声器安装在无人机上，与被困群众取得联系，对被困群众进行安全疏散以及现场教学自救知识，远程指挥被困群众逃生，在保障群众生命安全的同时，提高救援工作效率。

四、无人机在消防救援工作中存在的缺点及解决措施

无人机在高速发展的同时也存在一些缺点。

（一）飞行稳定性问题：如无人机在工作时会因为当下天气影响，导致飞行不稳定。例如在海拔高度为3000-4500米时，在飞行过程中会受风力、？气压等因素的影响，在连续飞行10-15分钟后就会对飞机造成损伤，从而造成飞行不稳，？影响对火灾现场情况的拍摄和精准定位，大大影响了救援效果。

（二）应变能力差：当在无人机机械电子设备出现故障的情况下，无人机的应变能力差，无法立即处理发生的突发事件，因此，当无人机出现机械故障时，无疑是对无人机以及机械设备是最大的伤害。？

（三）操作需要专业性：？消防无人机操作需要一定的技能和经验，？对于没有经过专业培训的人员来说，？操作难度较大，？容易造成失误。？

（四）覆盖范围有限：？消防无人机的覆盖范围受限于电池续航和飞行高度等因素，？无法全面覆盖火灾现场，？无法满足大规模救援的需求。？

（五）数据传输问题：？在火灾现场，？由于环境复杂，？信号不稳定，？容易造成数据传输中断或延迟，？影响救援决策。

根据无人机在消防工作中遇到的困难，提出以下？解决措施：

（一）加强技术研发：针对飞行稳定性问题，企业应加强无人机的技术研发，提高无人机的抗风能力、飞行稳定性和定位精度。

（二）提高安全意识：针对安全性问题，企业应加强无人机的安全保护措施，提高无人机的抗高温、抗浓烟、抗高海拔等能力。同时，消防人员在使用无人机时，要在确保自身安全的同时，严格按照安全操作规程进行使用。

（三）强化培训、规范管理：无人机企业首先要提高工作人员技能水平；消防部门针对操作难度大的问题，应加强消防救援人员对无人机操作的学习培训，通过聘请无人机企业专业人员到队，对消防员采取“理论+实践”一体化培训模式，开展教学实践，并根据学员学习能力差异和掌握理解进度，适时给予“一对一”重点加强训练，及时发现和补全教学环节不足。同时，无人机企业应制定相应的操作规范和管理制度，确保无人机的使用符合相关法规和标准。

（四）优化无人机设计：针对覆盖范围有限的问题，企业应优化无人机设计，提高无人机的电池续航和飞行高度，以满足大规模救援的需求。

（五）加强信号传输技术：针对数据传输问题，企业应加强信号传输技术的研发和应用，确保在火灾现场能够稳定、快速地传输数据，为救援决策提供有力支持。

结合上文所述，无人机在消防灭火救援工作中，便携、快速响应、运送物质、辅助救援等优势逐渐显现出来，作为辅助救援力量，能够高效、快速和精准地完成工作任务，为此提高灭火救援效率，为消防人员提供现场情况，为做出科学决策及指挥提高依据。因此，在今后消防灭火救援工作中无人机将会承担重要的辅助作用，发挥更加凸显的作用，承担更加重大的责任。

参考文献：

[1]王海峰.多旋翼无人机在消防工作中的合理化应用[J].消防界，2017,3（6）: 62.

[2]高兴涛.无人机在消防灭火救援中的应用[J].今日消防，2020.5（09）：22-23.

[3]郑曦，郑航.无人机在消防灭火救援中的应用[J].低碳世界，2020.10（06）：209-210.

[4]李玉童.无人机在应急救援中的应用研究[J].今日消防，2023.1（3）：49-51.

[5]陈思帆.无人机及其吊舱载荷在应急救援中的应用-基于响水「3·21」爆炸事故[J].武警学院学报，2020，36(12):34-