錢文慶

　　袍江經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)消防救援大隊，浙江 紹興 312000

　　摘要：無人機技術(shù)在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下得到了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，且無人機的應(yīng)用范圍也得到了較大幅度的擴展。而在消防滅火救援領(lǐng)域應(yīng)用無人機技術(shù)，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(hù)。因此，無人機在我國消防滅火救援領(lǐng)域中得到了愈發(fā)廣泛的應(yīng)用。文章旨在深入研究消防滅火救援領(lǐng)域無線遙控?zé)o人機的運用，具體研究內(nèi)容包括無線遙控?zé)o人機的功能與特點、消防滅火救援領(lǐng)域無線遙控?zé)o人機體現(xiàn)出的優(yōu)勢、消防領(lǐng)域中無線遙控?zé)o人機的技術(shù)發(fā)展趨勢、消防滅火救援領(lǐng)域無線遙控?zé)o人機的具體運用策略等幾個方面。

　　關(guān)鍵詞：消防救援；火災(zāi)事故；無線遙控?zé)o人機　文獻(xiàn)標(biāo)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(yīng)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(lǐng)域，無人機得到了比較廣泛的應(yīng)用。本文的主要研究目標(biāo)是探究消防滅火救援領(lǐng)域無線遙控?zé)o人機的應(yīng)用方法和應(yīng)用價值，推動無線遙控?zé)o人機在消防滅火救援領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。

　　1　無線遙控?zé)o人機的功能與特點

　　無線遙控技術(shù)集合了自動控制技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)等多種先進(jìn)的技術(shù)手段。在應(yīng)用過程中，無線遙控技術(shù)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(shù)優(yōu)勢。基于無線遙控技術(shù)的無人機主要采用碼分制遙控方式進(jìn)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?zé)o人機應(yīng)用了相對先進(jìn)的控制平臺，同時應(yīng)用了視頻監(jiān)控傳輸技術(shù)，因而可以實現(xiàn)對地面的實時監(jiān)控，并在這一基礎(chǔ)上解決載人飛行器無法同時進(jìn)行監(jiān)控和救援的問題。消防滅火救援領(lǐng)域使用的無線遙控?zé)o人機主要特點包括輕便靈活、視野開闊、適應(yīng)性強等方面。正是由于具備上述特點，無線遙控?zé)o人機逐漸體現(xiàn)出了較大的應(yīng)用價值。

　　2　消防滅火救援領(lǐng)域無線遙控?zé)o人機體現(xiàn)出的優(yōu)勢

　　2.1　火災(zāi)事故偵查

　　在消防滅火救援領(lǐng)域，當(dāng)前應(yīng)用的無線遙控?zé)o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(chǔ)上對地面的火災(zāi)事故發(fā)展情況進(jìn)行實時監(jiān)控。同時，無線遙控?zé)o人機可以攜帶氣體采集設(shè)備進(jìn)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(jìn)行分析論證人員進(jìn)入現(xiàn)場救援的可行性及火災(zāi)的變化趨勢。在這一基礎(chǔ)上，救援方案的科學(xué)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?zé)o人機在消防救援領(lǐng)域可以進(jìn)行比較全面的事故現(xiàn)場監(jiān)控，這也是其應(yīng)用價值的主要表現(xiàn)形式之一。在具體應(yīng)用過程中，消防救援人員可以應(yīng)用無線遙控?zé)o人機的航拍功能，對高空和高層建筑物進(jìn)行密切監(jiān)控，并在這一基礎(chǔ)上及時預(yù)測和發(fā)現(xiàn)高空與高層建筑上存在的隱藏性火災(zāi)隱患，便于及時制定針對性的處置方案。同時，使用無線遙控?zé)o人機進(jìn)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(jìn)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(jìn)行及時且科學(xué)的調(diào)整。只有如此，才能有效保障火災(zāi)救援的效率。消防無人機在火災(zāi)現(xiàn)場航拍畫面如圖１所示。

　　3　消防領(lǐng)域中無線遙控?zé)o人機的技術(shù)發(fā)展趨勢

　　3.1　可靠性

　　在使用無線遙控?zé)o人機進(jìn)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?zé)o人機的技術(shù)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(lǐng)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(shè)計等方面入手，提高無人機在強風(fēng)、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(fù)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(wù)的無人機來說，提高其對高溫的耐受力也是重要的技術(shù)發(fā)展趨勢之一。

　　3.2　操作性

　　無線遙控?zé)o人機操作性的提升也是當(dāng)前無人機技術(shù)發(fā)展的重要趨勢之一，相關(guān)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(jìn)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(dāng)前，大部分中小型無人機的飛行高度≤ 200m，而消防用無線遙控?zé)o人機需要進(jìn)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(dāng)前的無人機操作界面較復(fù)雜（圖2），還需要對無人機遙控器的操作界面進(jìn)行簡化。

　　3.3　穩(wěn)定性

　　與其他類型的無人機相比，無線遙控?zé)o人機在圖像傳輸能力方面具有比較明顯的技術(shù)優(yōu)勢。但是在高溫、強風(fēng)等惡劣環(huán)境下，民用無線遙控?zé)o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?zé)o人機進(jìn)行技術(shù)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(dǎo)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?zé)o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?zé)o人機的過程中，需要針對無人機的掛載點進(jìn)行模塊化設(shè)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(shè)備，從而完成多種類型的滅火救援任務(wù)；其次，在技術(shù)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(yuǎn)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(jìn)一步提升。

　　4　消防滅火救援領(lǐng)域無線遙控?zé)o人機的具體運用策略

　　4.1　明確無線遙控?zé)o人機配備機制

　　在進(jìn)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(jìn)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(wù)的消防救援站，需要配備單兵背負(fù)式無人機，以進(jìn)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(wù)，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(wù)。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(wù)。

　　4.2　加強無人機在事故偵查中的應(yīng)用

　　在應(yīng)用無線遙控?zé)o人機的過程中，消防救援人員需要在發(fā)生火災(zāi)事故時合理使用無人機進(jìn)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(zāi)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(jìn)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，為確保火情偵查的效率，需要在利用無人機進(jìn)行偵查的過程中重點偵察起火點、火災(zāi)類型、破壞程度及火災(zāi)的產(chǎn)生原因。然后，在偵查過程中，需要利用無人機進(jìn)入空間狹窄或空氣稀薄、存在有毒氣體的惡劣環(huán)境中進(jìn)行抵近偵查，以保障偵查結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性。最后，在進(jìn)行偵查的過程中，需要結(jié)合火場的面積、形狀、用途、火災(zāi)類型，以及是否存在爆炸風(fēng)險等情況，選擇不同類型的掛載偵查設(shè)備進(jìn)行抵近偵察。無人機可以選擇和配備的偵查設(shè)備不僅包括攝像頭，而且包括測溫設(shè)備、測風(fēng)速設(shè)備、有毒氣體監(jiān)測設(shè)備、照明設(shè)備等。

　　4.3　利用無人機輔助救援

　　在進(jìn)行滅火救援的過程中，需要利用無人機進(jìn)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(shè)備進(jìn)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(jìn)行現(xiàn)場救援或指導(dǎo)被困群眾及時有序撤離；另一方面，在進(jìn)行消防救援的過程中，可以利用無人機對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行測繪，并在這一基礎(chǔ)上為群眾規(guī)劃最便捷和風(fēng)險最小的撤離通道，為消防救援人員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場規(guī)劃最佳路徑。在這一基礎(chǔ)上，火災(zāi)救援效率就能夠得到進(jìn)一步提升。此外，無人機還能夠在火災(zāi)救援過程中通過采集相關(guān)數(shù)據(jù)為火災(zāi)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?zé)o人機進(jìn)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(dāng)前，部分中型和大型無人機已經(jīng)可以掛載滅火器進(jìn)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(jié)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(shè)備等不同類型的消防設(shè)備進(jìn)入火場進(jìn)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(yīng)能力，因而需要優(yōu)先使用無人機進(jìn)入狹窄空間或存在有毒氣體的空間進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行滅火救援。例如，檔案館發(fā)生火災(zāi)，但火災(zāi)規(guī)模不大，可操控?zé)o人機快速進(jìn)入火場進(jìn)行滅火作業(yè)，在火勢并未進(jìn)一步蔓延的前提下對其進(jìn)行控制，從而避免火勢蔓延造成更大的經(jīng)濟(jì)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(wù)的消防救援人員運送防毒面具、滅火器、破拆設(shè)備等救援所需的設(shè)備，從而保證滅火救援行動的順利進(jìn)行，同時避免利用人工運輸增加傷亡風(fēng)險。

　　5　結(jié)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(zé)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(fēng)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(wù)，則能夠有效解決這一問題。在應(yīng)用無線遙控?zé)o人機開展消防救援的過程中，一方面，需要結(jié)合無人機的特點，通過完善配備機制、合理規(guī)劃應(yīng)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(jié)合滅火救援工作的特點和任務(wù)需求，對消防專用無線遙控?zé)o人機進(jìn)行技術(shù)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(yīng)用。作者簡介：錢文慶（1983-），男，江蘇泰興人，袍江經(jīng)濟(jì)技術(shù)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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　?。ㄘ?zé)任編輯：葛　佳）

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