无人机在消防灭火救援中的应用研究

刘坤

摘要：无人机技术近年来发展迅猛，已广泛应用于公安、交通、气象等领域，在促进政府有关部门的发展中发挥了至关重于的作用。在消防和救援现场，消防员经常受到环境、天气、意识形态因素等的影响，并且无法对救援现场进行全面客观的探查，从而导致消防和救援行动的部署缺乏科学性，不利于最大限度地保护人们的生命和财产安全。本文将无人机技术的应用与消防救援行动结合在一起。根据消防救援行动的实际要求进行现场灾难探测和辅助救援行动，不仅提高了消防的效率，而且有效避免了人员伤亡。

关键词：无人机技术;消防灭火救援;技术应用分析

当前，从我国消防部队在消防工作过程中所面临的环境非常复杂。消防和社会救援有多种复杂形式。用于各种抗震救灾，紧急抗洪救灾和山区救援，以及大型高层火灾之类的消防业务，需要寻求一些可以更有效地火险预警和现场探测的手段，以便快速合理的进行与火险相关的部署[1]。将无人机技术应用于消防救援行动意义重大。从目前来看，我国与无人机有关的技术和系统解决方案相对成熟。无人机的侦察平台和图像可以结合并与红外设备连接，还可以分析复杂的地形，对于消防救援工作而言，有了很大程度的提升。

1、无人机在消防灭火救援中的优势分析

无人机，也称为空中机器人，是一种最初用于军事用途的飞行器。随着时代的发展，其价值逐渐被更为深入的开发出来，无人机已开始广泛用于消防救援研究中，无人机在消防救援中的优势主要体现在以下四个方面。首先是高效率。由于无人机的体积小，因此在启动过程中速度会更快，并且无人机的运输不受时间和位置的限制。将无人驾驶飞机用于消防和救援行动，可以更好地控制火险，并为消防员提供更多的救援时间。其次是喷射精度更高，无人机的后坐力小，射程也比较长，喷射也更精确，接近直线。如果它在夜间工作，则其内部装有夜视镜以对准物体。因此，无论白天还是黑夜，操作员都可以直接通过无人机应用直接瞄准喷射，也就是说其精度不受时间的影响。其三是可以在高海拔地区进行侦查。当将无人机用于消防救援时，可以对其进行长时间的控制和停留，拍摄和测试火灾情况、被困人员等。此外，无人机可以连接到4G网絡，以向现场的消防指挥官提供更清晰的火势图景，从而提高了消防和救援的准确性。此外，它还包括双镜头图像传输技术，可随时切换灭火器的视角，从而准确捕获场景的每个细节。最后，无人机具有更好的灭火效果。灭火器在进入空间后不爆炸，只喷射干粉，干粉迅速喷入室内扑灭大火，不伤害困在房间里的人，无毒无害，灭火效率高[2]。

2、无人机在消防灭火中的优点

在消防灭火中使用无人机设备有着很大的优势，因此在消防灭火救援中应该真正的发挥无人机的优势。第一，可靠性。在消防灭火救援中应该保证无人机的可靠性，操控无人机的人员应该让无人机在工作中保持稳定的状态，使得消防灭火救援工作的效率更加高效。这需要消防人员了解各种无人机的型号性能，还要根据具体的情况选择最适合的无人机，使其能够高效地投入到救援中，进而增强救援效果。第二，操控性。其实控制无人机的流程比较简单，但是在具体的操控中需要熟悉这些操作步骤，熟练的应用。如果不能熟练地使用无人机的操控技术，会导致无人机在救援工作中发生问题。如果消防人员的操控水平较高，可有效的提高无人机的救援效率。研发的技术人员应该结合具体使用进行相应的改进，根据消防员在实际应用中出现的问题来不断的优化，这样使得无人机消防灭火救援中具有更强的实用性，第三，稳定性。无人机除了可靠性和操控性以外，稳定性在灭火救援中也是很重要。因为天气温度过高或者是遇到天气不好的情况会大大的影响无人机的工作状态，所以在使用的过程中注重其稳定性。第四，兼容性。无人机应该和其他的设备进行配合使用才能真正的发挥在消防灭火救援中的价值，所以在无人机的使用中应该具有良好的兼容性，这样才能更好的和其他的配合工作，进行有效的提高火灾救援效果。

3、无人机技术概述

3.1无人机的特点

无人机自身有很多的优势，无人机的飞行高度比较低，在航空摄影的方面可以进行近景的拍摄和测量，在测量的时候，精准度也是比较高的，可以将测量的范围精确到厘米。无人机技术的使用成本和其他的设备相比较而言较低，并且在实际的工作中外置的环境对其影响比较小。在无人机装置上可以安装一些摄像的设备，完成无人机摄影工作，这样会提高无人机的实用性和性价比。此外无人机的 安全性很高，在使用的过程中也非常的灵活，这是无人机很重要的一个特点。无人机不像普通飞机一样，他对升降场地的要求比较低。在无人机工作的时候，可以进行随时的调整飞行高度。无人机的操作也是比较简单，在使用无人机的时候 安全性非常的高。无人机在进入相应指定的区域之后，可以对拍摄现场从不同的角度和层次进行来完成拍摄工作，还可以有效的提高拍摄的质量，在建筑中也是经常的使用。

3.2无人机的分类

无人机的分类中可以从不同的方面来划分不同的类型，本文中主要是针对无人机在消防灭火救援中的应用，因此可以从无人机的动力和外形这两个方面来 对无人机进行分类。从无人机的动力来说可以分为两种，分别是油动和电动。其中油动指的是无人机在工作中需要使用汽油或者柴油作为支撑无人机工作的驱动力，电动指的是无人机在工作的时候可以使用一些锂电池。这两种无人机通过对比来分析，油动的无人机有着比较强的续航能力，但是也有一定的缺点，比如无人机如果发生坠机引发火灾的几率会很大，而电动无人机就不会出现这种问题，因此电动和油动这两种无人机都有着各自的优点和缺点。 从无人机的外形分类的话，可以分为包括多轴无人机。固定无人机、无人直升机这三种，但是其中无人直升机因为它的外形，体积相对来说比较大，并且在操作方面也是比较的复杂 需要专业的技术人员进行操控，所以在消防灭火中一般不会使用这种无人机。会更多的选择其他两种无人机的类型。

3.3无人机的工作原理

无人机包含着很多的组成部分，其中主要有无人机的机体、电源系统以及飞行控制系统等等这些组成部分进行相互的配合，进而组成了一个无人机，在无人机中最核心的部分就是飞行控制系统，这对无人机来说非常的重要，可以让无人机在飞行的过程中平稳安全并且还可以将采集到的重要信息传输。因此飞行控制系统是无人机中最重要的部分。要想让无人机收集到的信息精确的传输，就需要有一个数据链系统，可以使得无人机准确的发送相关的数据信息，让无人机能够完成工作任务。发射回收系统主要就是为了让无人机的在飞翔时的高度和速度能够得到一定的控制，进而保证其在工作中的 飞行中的安全稳定性。

4、无人机在消防灭火救援工作中的具体应用

4.1灾情侦查

一般情况下，当发生火灾时，则现场的整体情况相对复杂，如果不及时了解现场实际情况而盲目派遣救援人员进行救援，可能会严重威胁救援人员自身的安全。通过合理使用无人机，可以最大程度地避免对人的伤害。无人机在进行救援之前，体积相对较小，具有较高的操作灵活性，因此可以充分利用其优势，因此，在发生火灾时，可以及时到达救援现场。当救援人员由于天气或环境等因素而无法前往现场发现火灾时，无人机可以通过数字传输系统传输拍摄的图像，以便救援人员可以及时掌握现场情况，以便消防救援的指挥人员可以根据实际情况做出正确的决定。例如，当面对化学火灾现场时，可以为无人机配备风速计和温度测量设备。有特别危险的化学品，开展模块化探测，通过这种方式，可以在最短的时间内到达现场进行探测，并为后续的救援工作提供非常重要的參考依据。

4.2信息收集

在消防救援行动中，首先，根据现场的实际情况，可以在无人机操作期间在无人机上安装相应的模块，主要包括热传感器或喷射设备等。适用于有线，无线和卫星，为决策者提供基于实时的动态信息和数据。在消防救援行动中，无人机可以有效地连接到救援总部，3G/4G个人设备等，使指挥官和救援人员都可以实时观看视频数据。对于指挥的效率可以大大改善，并有助于及时进行营救行动。此外，对于无人机操作期间拍摄的相关照片，可以将这些照片合并，然后可以构建相应的地形数据地图，这在将来的灾难评估工作中将起到重要的辅助作用。

4.3指挥调度

消防抢险救灾与人们的生命财产安全息息相关，在救援过程中必须引起高度的重视。因为无人机相对灵活，所以它可以在操作中表现出很强的机动性，相对易于操作，便于消防救援指挥和调度操作。在一些特殊的紧急情况下，可以第一时间获得现场资料和视频，为接下来一系列抢险救援的决策过程提供宝贵的支撑。特别是在更复杂的结构化环境中，查看无人机拍摄的画面可以使决策者和指挥中心分析内容并加强喷射指令和调度[3]。此外，还可以有效的实现信息数据的实时共享，可以大大提高指挥中心的调度工作质量。

4.4追踪灾情

当某一区域发生火灾时，因为现场情况总是在变化，消防员也无法预测跟进。尤其是火灾区域内的易燃易爆物质可能会对火灾情况产生重大影响。如果可以实时跟踪灾难，可以为指挥团队提供更多有利信息，并确保救援行动的顺利推进。无人机具有跟踪和监视火灾的能力，并可以使用无线技术随时反馈火灾的变化，并根据变化采取适当的措施，最终实现全面及时的消防布控。

4.5辅助救援

辅助救援指的是无人机有一定的承载能力，因此可以携带一些应急的消防救援设备，比如救援物资，将救援物资进行抛投，或者携 扬声器、探照灯通信中继器等等，这些设备可以进行消防灭火救援的辅助工作。其中物资抛投是因为无人机可以携带一些东西，比如消防灭火中用到的呼吸面罩，救生索，救生衣，救生圈，食品，药品等等来帮助被困人员逃生，或者让被困人员可以维持生命等到消防人员的救助。特别是在山区发生的一些火灾，如果使用别的设备进行抛投，有很大的局限性，抛投的精确度很低，辅助作用也不明显。但是如果使用无人机的话，可以精准的定位抛投的地点，还可以辅助消防人员进行灭火，有效地提高了救火效率。紧急广播，在无人机上可以搭载扬声器，并使用扬声器进行紧急的广播，帮助火灾周围的人员进行疏散，还可以让消防人员更快的到达火灾现场。在疏散的过程中，有效的防止踩踏等二次事故的发生。应急广播可以在600m以内进行工作，如果配合其他的设备，还能够实现 180度的广播方向。照明，在无人机上放置探照灯，可以给火灾现场提供照明，方便消防人员的救援工作，这是为救援工作提供了有利条件。通信，有些火灾会阻断当地的通信，使用无人机可以将中继模块当成通信的平台保持外界和火灾现场通信。同时无人机还可以放置一些灭火的器材，比如灭火弹、灭火剂等等这会让无人机在火灾救援中的作用更大。消防人员可以使用无人机对一些狭窄或者危险的区域进行灭火，在无人机上放置一些干粉、水、二氧化碳等等，可以有效的控制火灾的蔓延，并从一定程度上增加消防人员的安全性。现在很多的无人机进行辅助灭火已经在很多地区进行使用，这种类型的无人机可以携带灭火弹，技术人员只需要进行远程的操控就可以将灭火弹投放到精确的位置。

5、结语

将无人机技术应用于消防救援行动是重要的研发方向，通过对无人机的改造，可以借助无人机快速了解和掌握消防救援现场的情况。这就需要相关技术人员多加进行现场练习，以判断和分析无人机在救援活动中的具体性能，以提高无人机技术应用的科学性和有效性。在无人机技术应用过程中，消防部门应对无人机操作人员进行良好的在职培训，以提高无人机技术应用的成效。同时，针对无人机在承载能力和耐久性方面的问题，有必要加快研究速度，更新设计理念，全面提高无人机性能，以取得新的突破。随着无人机技术应用的新发展，无人机在消防救援行动中还应加强实际应用，从而更好地保护了人们的生命财产安全。

参考文献：

[1]秦旸.无人机在消防灭火救援工作中的应用[J].化工管理，2021（03）：82-83.

[2]李万利，崔巍.无人机在消防灭火救援中的应用分析[J].今日消防，2020，5（12）：16-17.

[3]林金生，童长鑫.探讨无人机在建筑消防灭火救援中的应用[J].低碳世界，2020，10（10）：209-210.

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