錢文慶

　　袍江經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)消防救援大隊，浙江 紹興 312000

　　摘要：無人機技術在信息技術快速發(fā)展的背景下得到了飛速的發(fā)展和進步，且無人機的應用范圍也得到了較大幅度的擴展。而在消防滅火救援領域應用無人機技術，不僅能夠提升消防救援的效率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對消防救援人員和人民群眾生命安全的有效保護。因此，無人機在我國消防滅火救援領域中得到了愈發(fā)廣泛的應用。文章旨在深入研究消防滅火救援領域無線遙控無人機的運用，具體研究內(nèi)容包括無線遙控無人機的功能與特點、消防滅火救援領域無線遙控無人機體現(xiàn)出的優(yōu)勢、消防領域中無線遙控無人機的技術發(fā)展趨勢、消防滅火救援領域無線遙控無人機的具體運用策略等幾個方面。

　　關鍵詞：消防救援；火災事故；無線遙控無人機　文獻標識碼：A　　中圖分類號：TU998

　　文章編號：2096-4137（2023）19-44-03　　DOI ：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2023.19.11

　　無人機指的是人或計算機系統(tǒng)操作的飛行器。這種飛行器具有操作便捷的特點，且與載人飛行器相比具有更強的環(huán)境適應性。在惡劣的氣候條件或周邊環(huán)境的影響下，載人飛行器的使用效能會出現(xiàn)較大幅度的下降甚至無法使用，而無人機則不存在這一問題。因此，在消防滅火救援領域，無人機得到了比較廣泛的應用。本文的主要研究目標是探究消防滅火救援領域無線遙控無人機的應用方法和應用價值，推動無線遙控無人機在消防滅火救援領域得到更加廣泛的應用。

　　1　無線遙控無人機的功能與特點

　　無線遙控技術集合了自動控制技術、通信技術和計算機技術等多種先進的技術手段。在應用過程中，無線遙控技術在遙控距離、靈活性、控制便捷性等方面體現(xiàn)出了比較明顯的技術優(yōu)勢?；跓o線遙控技術的無人機主要采用碼分制遙控方式進行遙控。具體來說，所謂碼分制就是指令信號產(chǎn)生電路以不同的脈沖編碼代表不同的控制指令。無線遙控無人機應用了相對先進的控制平臺，同時應用了視頻監(jiān)控傳輸技術，因而可以實現(xiàn)對地面的實時監(jiān)控，并在這一基礎上解決載人飛行器無法同時進行監(jiān)控和救援的問題。消防滅火救援領域使用的無線遙控無人機主要特點包括輕便靈活、視野開闊、適應性強等方面。正是由于具備上述特點，無線遙控無人機逐漸體現(xiàn)出了較大的應用價值。

　　2　消防滅火救援領域無線遙控無人機體現(xiàn)出的優(yōu)勢

　　2.1　火災事故偵查

　　在消防滅火救援領域，當前應用的無線遙控無人機能夠隨時穿梭于可能爆炸或存在有毒氣體的環(huán)境中，并在這一基礎上對地面的火災事故發(fā)展情況進行實時監(jiān)控。同時，無線遙控無人機可以攜帶氣體采集設備進行易燃易爆和有毒氣體采集，并由消防救援人員通過對采集到的氣體進行分析論證人員進入現(xiàn)場救援的可行性及火災的變化趨勢。在這一基礎上，救援方案的科學性就能夠得到更加全面的保障。

　　2.2　事故現(xiàn)場監(jiān)控

　　無線遙控無人機在消防救援領域可以進行比較全面的事故現(xiàn)場監(jiān)控，這也是其應用價值的主要表現(xiàn)形式之一。在具體應用過程中，消防救援人員可以應用無線遙控無人機的航拍功能，對高空和高層建筑物進行密切監(jiān)控，并在這一基礎上及時預測和發(fā)現(xiàn)高空與高層建筑上存在的隱藏性火災隱患，便于及時制定針對性的處置方案。同時，使用無線遙控無人機進行滅火救援時，還可以使用滯空時間相對較長的無人機在空中對事故現(xiàn)場的環(huán)境進行實時監(jiān)測，并在監(jiān)控視頻中顯示火情的實時動態(tài)和消防救援人員的實時位置，便于指揮中心對救援方案進行及時且科學的調(diào)整。只有如此，才能有效保障火災救援的效率。消防無人機在火災現(xiàn)場航拍畫面如圖１所示。

　　3　消防領域中無線遙控無人機的技術發(fā)展趨勢

　　3.1　可靠性

　　在使用無線遙控無人機進行滅火救援的過程中，無人機的可靠性會在很大程度上影響救援效率。而無線遙控無人機的技術發(fā)展過程中，研發(fā)部門的重要工作方向之一就是提高無人機的可靠性。之所以如此，最主要的原因就是消防領域使用無人機與一般用途的無人機相比，工作環(huán)境更加惡劣。而在增強無人機可靠性的具體途徑方面：首先，從機身材料、外觀設計等方面入手，提高無人機在強風、多障礙物等惡劣環(huán)境下的可操控性，以確保整個救援過程中無人機的穩(wěn)定飛行；其次，提高復雜環(huán)境下無人機遙控信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，只有如此，才能保證惡劣環(huán)境下操作人員能夠?qū)崟r掌握無人機的飛行狀態(tài)，并實現(xiàn)對無人機的穩(wěn)定操控；最后，對于執(zhí)行滅火救援任務的無人機來說，提高其對高溫的耐受力也是重要的技術發(fā)展趨勢之一。

　　3.2　操作性

　　無線遙控無人機操作性的提升也是當前無人機技術發(fā)展的重要趨勢之一，相關研發(fā)單位在這一方面也投入了比較多的精力和資金。具體來說，首先，消防滅火救援使用的無人機經(jīng)常需要飛到山峰或高層建筑的上方進行航拍和火情監(jiān)控，因而在提高無人機可操作性的過程中，需要將提升無人機的最高升限作為重要的發(fā)展方向。當前，大部分中小型無人機的飛行高度≤ 200m，而消防用無線遙控無人機需要進一步提高升限，同時確保遙控信號的可靠性。其次，滅火救援一般需要消耗較長的時間，因而在研發(fā)消防專用無人機的過程中，需要通過減輕機身重量和增加電池續(xù)航力等方式增加無人機的滯空時間。最后，在提升無人機操作性的過程中，因當前的無人機操作界面較復雜（圖2），還需要對無人機遙控器的操作界面進行簡化。

　　3.3　穩(wěn)定性

　　與其他類型的無人機相比，無線遙控無人機在圖像傳輸能力方面具有比較明顯的技術優(yōu)勢。但是在高溫、強風等惡劣環(huán)境下，民用無線遙控無人機的圖像信號傳輸穩(wěn)定性難以得到保障。因此，在針對消防用無線遙控無人機進行技術升級的過程中，需要確保無人機信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。具體來說，一方面，需要確保無人機的遙控信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，避免遙控信號受到障礙物、煙霧等的阻擋而受到干擾，導致無人機失去控制；另一方面，需要避免視頻傳輸信號受到干擾影響火場監(jiān)測。

　　3.4　集成兼容性

　　在消防滅火救援過程中，無線遙控無人機需要具備一定的集成兼容性，從而在救援過程中實現(xiàn)快速的功能擴展。具體來說，首先，在升級消防用無線遙控無人機的過程中，需要針對無人機的掛載點進行模塊化設計，使其能夠快速更換普通攝像頭、紅外攝像頭、氣體采集器、滅火器等設備，從而完成多種類型的滅火救援任務；其次，在技術升級的過程中，需要提升無人機和消防指揮中心指揮系統(tǒng)的兼容性，從而在監(jiān)控和較遠過程中快速將視頻、圖片等信息傳輸?shù)街笓]中心的計算機系統(tǒng)上，從而實現(xiàn)滅火救援效率的進一步提升。

　　4　消防滅火救援領域無線遙控無人機的具體運用策略

　　4.1　明確無線遙控無人機配備機制

　　在進行滅火救援的過程中，需要充分考量消防用無人機的配備模式，并針對消防救援隊站的無人機配備模式進行完善。具體來說，首先，在各城市的消防救援大隊和執(zhí)行重要任務的消防救援站，需要配備單兵背負式無人機，以進行固定范圍內(nèi)的火情監(jiān)控、巡查和短途巡航，從而在發(fā)生突發(fā)事故之后第一時間出動救援；其次，在支隊層面，需要配備自動控制飛行平臺，從而實現(xiàn)對火情的有效偵查和輔助救援；最后，在總隊層面，需要配備大型的燃油動力無人機，以遂行長途巡航任務，并伴隨在大型工廠、森林、草原等相對廣闊的區(qū)域執(zhí)行滅火救援任務。同時，大型燃油無人機也可以用于在全?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）范圍內(nèi)執(zhí)行跨地區(qū)增援任務。

　　4.2　加強無人機在事故偵查中的應用

　　在應用無線遙控無人機的過程中，消防救援人員需要在發(fā)生火災事故時合理使用無人機進行事故偵查。只有如此，才能使其發(fā)揮更大的作用。在具體措施方面：首先，若火災發(fā)生地比較隱蔽或地面交通條件不佳，需第一時間使用無人機代替消防救援人員進行偵查，以便及時了解火場的具體情況，為之后大部隊展開救援提供翔實的情報。其次，為確?；鹎閭刹榈男?，需要在利用無人機進行偵查的過程中重點偵察起火點、火災類型、破壞程度及火災的產(chǎn)生原因。然后，在偵查過程中，需要利用無人機進入空間狹窄或空氣稀薄、存在有毒氣體的惡劣環(huán)境中進行抵近偵查，以保障偵查結果的準確性和全面性。最后，在進行偵查的過程中，需要結合火場的面積、形狀、用途、火災類型，以及是否存在爆炸風險等情況，選擇不同類型的掛載偵查設備進行抵近偵察。無人機可以選擇和配備的偵查設備不僅包括攝像頭，而且包括測溫設備、測風速設備、有毒氣體監(jiān)測設備、照明設備等。

　　4.3　利用無人機輔助救援

　　在進行滅火救援的過程中，需要利用無人機進行輔助救援。具體來說，在救援過程中，可以利用中型或大型無人機攜帶小型設備進行救援。一方面，可以在無人機上掛載擴音模塊，利用無人機指揮消防救援人員進行現(xiàn)場救援或指導被困群眾及時有序撤離；另一方面，在進行消防救援的過程中，可以利用無人機對火災現(xiàn)場進行測繪，并在這一基礎上為群眾規(guī)劃最便捷和風險最小的撤離通道，為消防救援人員進入火災現(xiàn)場規(guī)劃最佳路徑。在這一基礎上，火災救援效率就能夠得到進一步提升。此外，無人機還能夠在火災救援過程中通過采集相關數(shù)據(jù)為火災撲救方案的制定和完善提供數(shù)據(jù)支持。

　　4.4　直接使用無人機滅火

　　消防滅火救援過程中需要合理利用無線遙控無人機進行滅火工作，這也是消防用無人機的未來發(fā)展趨勢之一。當前，部分中型和大型無人機已經(jīng)可以掛載滅火器進行滅火作業(yè)。而在無人機直接參與滅火的過程中，首先需要結合火場的具體情況和滅火要求選擇掛載滅火彈、滅火器或聲波滅火設備等不同類型的消防設備進入火場進行滅火工作。鑒于無人機與消防救援人員相比具有更強的環(huán)境適應能力，因而需要優(yōu)先使用無人機進入狹窄空間或存在有毒氣體的空間進行滅火作業(yè)。若火場中存放有炸藥、液化氣罐、大型壓力容器等易爆物品，則需要集中使用無人機對上述物品的主要存放點進行滅火，或者在易爆物品的存放點周圍使用水或其他滅火劑做出隔離帶。在這一前提下，消防救援人員的生命安全就能夠得到比較有效的保障。其次，在利用無人機進行滅火救援的過程中，還可以利用無人機飛行速度快的特點對存放重要物品的場所進行滅火救援。例如，檔案館發(fā)生火災，但火災規(guī)模不大，可操控無人機快速進入火場進行滅火作業(yè)，在火勢并未進一步蔓延的前提下對其進行控制，從而避免火勢蔓延造成更大的經(jīng)濟損失。此外，在滅火救援行動中，還可以利用無人機的運輸功能間接參與滅火救援行動。例如，在火場救援行動中，為深入火場執(zhí)行救援任務的消防救援人員運送防毒面具、滅火器、破拆設備等救援所需的設備，從而保證滅火救援行動的順利進行，同時避免利用人工運輸增加傷亡風險。

　　5　結語

　　綜上所述，消防滅火救援行動是消防救援人員的主要工作職責之一。在開展滅火救援行動的過程中，火場的惡劣環(huán)境不僅會影響救援效率，而且會增加消防救援人員和人民群眾的傷亡風險。而在特殊環(huán)境下使用無人機替代消防救援人員執(zhí)行特定任務，則能夠有效解決這一問題。在應用無線遙控無人機開展消防救援的過程中，一方面，需要結合無人機的特點，通過完善配備機制、合理規(guī)劃應用方法等措施實現(xiàn)無人機使用效率的提升；另一方面，則需要研發(fā)單位和無人機生產(chǎn)企業(yè)結合滅火救援工作的特點和任務需求，對消防專用無線遙控無人機進行技術升級和更新?lián)Q代。只有如此，才能促使無人機在消防滅火救援行動中得到更加廣泛的應用。作者簡介：錢文慶（1983-），男，江蘇泰興人，袍江經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)消防救援大隊工程師，研究方向：科技消防滅火救援。

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