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无人机在消防灭火救援工作中的应用思考
发布时间:2019-03-15浏览次数:0

摘要: 无人机是现代消防救援的重要辅助设备,利用无人机可以增强消防抢险任务的完成能力。无人机具有指点飞行、视觉追

踪、感知避障、搜救可靠、视野范围开阔、灵活机动等优势,在消防救援过程中起到了重要的作用。在消防救援中积极利用无人

机,可以提高火灾救援效率,保证群众的生命财产安全。

无人机作为重要的消防灭火救援方式,随着技术进步也

有了新的发展。在消防救援中,利用无人机在辅助救援中的

应用、灾情监控中的应用、灾情侦查中的应用,可以帮助消

防救援人员更好的应对火灾火情。随着现代火灾产生因素日

趋复杂,很多火灾现场难以实现消防救援人员的快速安全进

入,利用无人机能够为更好地开展火灾救援提供支持。无人

机的开发利用,已经成为社会发展的必然要求,积极探索无

人机技术,深入挖掘无人机的消防灭火救援潜力,对我国消

防事业有着重要意义。

1 无人机概述

无人机是在传统飞机技术的基础上出现的,不需要人工

驾驶的飞机类型。在消防灭火救援工作中,无人机消除了人

员驾驶的安全隐患,可以通过近距离进行消防应用,在消防

救援领域有着广泛的应用前景。无人机可以完成众多复杂性

的救援任务,并且能够在远程操控模式下,按照所要求的航

线进行飞行,外界环境对无人机的影响较小,随着无人机技

术的不断发展,无人机必将成为人类社会的重要工具。

2 无人机在消防灭火救援工作中的应用原理

在消防灭火救援工作中,无人机主要是以其灵活性和可

控性,为消防救援提供各种服务。现代无人机的运用中,依

托了直升机的升降原理,可以实现在固定的区域内完成升空

和降落的要求 [1] 。无人机还具有良好的停滞性能,可以随时

随地直接停止飞行并浮于空中,这样的稳定性有助于在消防

灭火救援工作中,进行火情的勘查和数据采集等。无人机是

飞机机械技术与信息技术的结合,通过信息技术系统来进行

远程控制。无人机上往往搭载着数据传输系统,可以将采集

到的火情数据传输到系统中央控制平台上,消防救援人员可

以通过平台上的视频和数据功能进行远程观察,以便能够更

好地制定消防救援方案。无人机拍摄火情场景时,离不开图

像系统,图像系统会与卫星共同构成图像传输途径,可以借

助卫星的遥感功能,使图像更加清晰稳定,不会受到气象影

响。

3 无人机在消防灭火救援工作中的技术优势

3.1无人机操作的智能化

随着信息技术的迅猛发展,给无人机技术的进步提供了

新的思路。智能化已经成为现代信息技术的标志,越来越多

的智能技术被开发和应用于无人机上。无人机操作智能化极

大提高了无人机的飞行性能,可以有效补充人工操作时的一

些不足,在无人机的起飞、降落等环节上,利用智能化技术

可以简化无人机操作步骤,大大提高了无人机的消防救援有

效性。

3.1.1利用智能化技术进行指点飞行

指点飞行是通过预设目标点,使无人机能够准确抵达

目的地并执行消防救援任务。消防救援工作的开展中,由于

起火点的灭火是控制火情的关键,在利用无人机智能技术进

行指点飞行,可以快速有效地实现准确救援目标。指点飞行

是以智能化控制屏幕为核心,消防救援人员只需根据屏幕

上采集到的火情影像进行判断,找到关键性的灭火点,并

在智能化屏幕上点击这个点,无人机就会准确飞往预设点

的上方 [2] 。无人机在抵达预设点的过程中,利用智能化的设

备,可以实现自主导航和规避障碍物等,并在智能控制系统

的指令下自主返航。

3.1.2利用智能化技术进行视觉追踪

无人机利用智能技术,可以对一定范围内的动态景象进

行跟踪。目前的无人机智能技术中,搭载了图像识别系统,

利用对图像的拍摄和还原,可以让无人机操作者获取大范围

内的图像数据。无人机可以停止于空中进行拍摄,也可以追

踪动态景象进行拍摄,在消防救援现场,无人机可以紧跟火

情发展进行追踪,并及时将火情变化状况通过智能系统传回

消防救援中心。利用智能化技术进行视觉追踪,还能够实现

对某一特定地点的锁定、放大等。使用无人机进行消防救援

时,可以对采集到的影像进行重点观测,利用智能化控制平

台,通过摇杆将重点的火情区域放置于图像中央,并进行放

大,以便消防救援人员可以详细地了解到火情情况。

3.1.3利用智能化技术进行感知避障

无人机由于没有人工操作,需要利用智能技术来实现

对障碍物的感知和躲避。无人机在飞行过程中,不可避免会

遇到不同的障碍物,利用传感系统将捕捉到的障碍物信号传

递给智能系统,智能系统会经过准确的分析来判断障碍物的

准确位置、大小轮廓等,从而能够在计算机技术控制下,使

无人机可以主动避让障碍物,提高无人机飞行安全性。无人

机的这种智能化功能,可以在消防救援的复杂环境中灵活飞

行,避免碰撞到障碍物影响消防救援效果。

3.2无人机搜救的可靠性

无人机在消防救援中执行着重要的搜救任务,利用无

人机可以到达消防救援人员难以达到的区域。外界的恶劣气

候等不会对无人机造成影响,如消防救援场所中有毒气烟气

时,救援人员难以进入,但无人机则可以顺利通行,保证了

救援人员的安全,同时也提高了消防救援的可靠性。

3.3无人机视野范围开阔

在现代摄像技术的发展中,无人机的拍摄视野也更加广

阔。无人机可以进行360度的拍摄旋转,可以对整个火情现

场做最全面的摄制,通过搭载高清摄像头,可以为消防救援

人员传递清晰全面的图像,以便提高消防救援人员对火场的

掌握。无人机还可以同时搭载红外线摄像装置,在夜间进行

图像采集,从而提高了无人机的消防救援功能。

3.4无人机灵活的机动性

目前,国内外无人机类型较多,无论是从体积还是从性

能,都可以为消防救援工作提供更多的选择。在无人机技术

发展中,以灵活性著称的微小型无人机,可以极大缩小转弯

半径,在复杂的火灾现场可以利用这种灵活性极强的小无人

机,实现狭小空间的穿梭,并配合机动灵敏的操控,可以对

消防救援现场更好地进行勘察。

4 无人机在消防灭火救援工作中的应用途径

4.1无人机在辅助救援中的应用

无人机在消防救援中能够发挥极大的优势。无人机不仅

灵活可控,还能够搭载消防救援设备,替代消防救援人员,

对火灾现场进行扑救。无人机型号较多,可以根据火灾救援

需求,选择适当的无人机类型。当需要无人机执行扑救任务

时,可以选择承载重量较大的无人机,搭载喷水设备、语音

通话设备、救生绳索等,对火灾现场开展救援活动。无人机

还可以进行联合火灾救援,通过多架无人机进行搭设空中逃

生通道,火灾现场被困人员可以沿着无人机搭建的通道攀

爬至安全地点,或者利用绳索等将被困人员转移至安全地

带 [3] 。当无人机执行救援任务时,可以通过对火情的判断,

来搭载不同的灭火装置,如水枪或者泡沫灭火器等,还可以

对火灾被困人员投掷安全紧急物资等,以保证火灾被困人员

的安全。如果在范围较大的火灾现场,如山林中,被困者往

往难以判断安全逃生方向,这时利用无人机可以作为向导,

通过向被困人员喊话,让被困人员沿着无人机所指引的安全

方向逃离,提高了消防救援的有效性。

4.2无人机在灾情监控中的应用

无人机可以进入到救援人员难以到达的火灾位置,在

火情瞬息万变的情况下,通过无人机拍摄并传回的画面,可

以提高对火情的监控能力。无人机在火灾现场及时有效地获

得数据,消防人员利用无人机传回的数据可以对火情进行全

面准确的分析,并根据火灾情况采取有效的应对措施。消防

救援人员可以依据无人机监控画面和数据等,做出正确的判

断,同时提高火灾救援效率,降低火灾造成的危害。

4.3无人机在灾情侦查中的应用

火灾发生时,往往情况复杂,对火灾救援会造成一定的

阻碍和影响。利用无人机可以在空中形成有效的侦查,通过

侦查来帮助救援人员躲避危险,降低消防救援人员的伤亡。

利用无人机在火灾现场上空的侦查,可以快速了解火情,并

对危险区域进行分析总结,尤其是当消防救援人员无法进入

的火场,可以利用无人机的侦查功能,及时发现内部是否有

被困人员或者易燃易爆危险物品等。借助无人机对火灾现场

进行全面的侦查,还有助于消防人员更加准确地预测火势发

展方向。现代无人机可以搭载风向测定仪器等,通过对风向

和风力的准确测算,并将数据结果传递到消防救援总控制平

台,可以在平台上构建起火势发展的模型,为消防救援提前

采取措施赢得了宝贵的时间 [4] 。消防救援中的另外一个重点,

就是对火灾的控制。利用无人机的侦查,可以结合火灾现场

的地理条件、气候条件等因素,在火情蔓延方向建立阻隔设

施,这样可以最大程度地控制火势蔓延,为消防救援提供帮

助。在构建火情模型时,除了利用无人机传回的火情数据,

还要将无人机采集到的火灾现场周边情况数据进行结合,通

过对不同的火灾情况进行数据量化,并将量化后的图像直观

地展示于消防救援控制平台上,可以帮助消防救援人员直观

地看到火情,并结合经验和数据分析结果,形成对火灾救援

的决策。无人机在侦查过程中,还可以同时执行火情警报的

功能,通过对火灾周边区域的居民进行警报通知,可以避免

周边区域居民误入火灾现场的情况,对后续的火灾救援以及

火灾勘测起到有效的辅助作用。

5 结语

俗语说水火无情。当火灾发生时,如果无法及时有效地

开展救援活动,将会造成极大的人员伤亡和财产损失,加强

消防救援能力是维护社会稳定的基础。在现代消防救援中,

需要积极利用技术优势,将无人机应用于消防救援实践当

中,提高消防救援的可靠性和可控性,也能够对消防人员难

以达到的火灾救援需求进行补充,在保护消防人员安全的同

时,增强消防救援的实施效果。


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