范強強
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,火災(zāi)逐漸增加并趨于復(fù)雜化。在高層建筑、危險化學(xué)品等火場,消防救援隊伍需要快速地獲取火場信息,高效地部署滅火救援力量,精準(zhǔn)地滅火救人。于是,消防救援的新秀無人機開始登上消防裝備的歷史舞臺。
無人機是利用無線電遙控設(shè)備和自備程序控制的不載人飛機,包括無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇和無人傘翼機等。從結(jié)構(gòu)組成上講,一個完整的無人機系統(tǒng),主要包括機上部分和地面控制部分。其中機上部分主要包括無人機的自主飛行控制系統(tǒng)、姿態(tài)傳感器系統(tǒng)和動力系統(tǒng),地面控制部分主要包括遙控操縱系統(tǒng)和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)等。
與傳統(tǒng)的消防裝備相比,無人機具有以下的優(yōu)勢。首先,它可以執(zhí)行高危險性和超越人類生理限制的任務(wù),減少人員傷亡。無人機對于升降機場要求較低,又不需要裝備生命保障系統(tǒng),執(zhí)行任務(wù)的成本低。其次,無人機監(jiān)測精準(zhǔn)度高。無人機屬于低空飛行器,在實際航空攝影中屬于近景測量,通常工程測量的精度可以直接精確到厘米。第三,它可以快速運送物資。在發(fā)生火災(zāi)、地震等災(zāi)害,道路交通受限制的情況下,可以用運輸無人機輸送輕便器材飛赴現(xiàn)場,進行有效的先期控火和搶險救援;在一些急難險重的洪澇災(zāi)害救援中,無人機還可以攜帶救生設(shè)備,代替救援人員進行定點拋投,快速營救遇險群眾。第四,操作人員培訓(xùn)比較容易,無須全面完善的培訓(xùn),就能執(zhí)行任務(wù)。
在美國,消防無人機在十幾年前就開始投入使用。2006年10月,美國航空航天局在加州使用“牽牛星”無人機在森林大火上空進行了兩次飛行。它使用紅外掃描儀查明主要火災(zāi)點,并將數(shù)據(jù)發(fā)送給地面站,大約每隔30分鐘就向地面中繼傳輸火災(zāi)圖像,為消防人員提供了態(tài)勢感知能力。
在我國,消防無人機近年來發(fā)展迅猛,目前已有數(shù)百家無人機生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的多種機型,在消防領(lǐng)域逐步得到應(yīng)用。我國已有不少消防無人機的實用案例,其中最典型的是其在天津港大爆炸中的應(yīng)用。2015年8月12日,天津港發(fā)生重大?;繁ㄊ鹿省S捎诂F(xiàn)場存放了大量危險化學(xué)品,爆炸后產(chǎn)生大量有毒有害氣體,傳統(tǒng)的人工采集圖像手段已無法有效開展,救援人員也難以接近現(xiàn)場。公安部消防局第一時間緊急調(diào)集了北京、河北、山西、山東總隊8架消防無人機,隨同31名通信骨干連夜馳援天津,充分利用消防無人機實時獲取全方位的高空、高清災(zāi)害現(xiàn)場圖像,對災(zāi)情和救援實現(xiàn)有效的動態(tài)監(jiān)控。此次任務(wù)中,消防無人機累計執(zhí)行87次偵查飛行任務(wù),傳送爆炸核心區(qū)域圖像750余分鐘,向指揮部提供了大量翔實的災(zāi)情動態(tài)圖像信息。
早在2013年,北京消防隊伍已開始配備消防無人機。如今,越來越多的消防無人機配備到我國的消防隊。2016年,江蘇省淮安市消防支隊開發(fā)區(qū)中隊迎來了phanton3Standard型四旋翼投入執(zhí)勤。該無人機具有一鍵懸停、自動返航、智能跟隨、4G無線視頻實時傳輸?shù)认冗M功能,飛行上限120米,續(xù)航時間長達20分鐘,最遠飛行距離1千米,可提供火場、搶險救援事故現(xiàn)場的高清圖像。2017年4月11日,廈門消防支隊圓滿地完成滅火救援偵查無人機組驗收項目,14臺滅火救援偵查無人機組投入廈門消防服役。
為幫助消防部隊把控消防無人機的產(chǎn)品質(zhì)量,國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心,在經(jīng)過對各類無人機產(chǎn)品長達一年的跟蹤調(diào)研、科學(xué)論證和模擬測試之后,形成了消防無人機系統(tǒng)檢驗的技術(shù)要求及試驗說明,包括消防功能、飛行性能、消防性能、環(huán)境適應(yīng)性能、電磁兼容性能等共計50余個檢測大項,在2016年8月正式受理消防無人機生產(chǎn)企業(yè)的檢驗申請。
2018年,在上海消防局的支持下,國家消防裝備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心聯(lián)合南京航空航天大學(xué)、中國航天科技集團八院等單位,在上海市消防綜合訓(xùn)練基地開展了首次消防無人機高層建筑火災(zāi)滅火演練,這意味著用消防無人機滅火也已進入實驗階段。
消防無人機獨特的優(yōu)勢,將使它在未來的消防救援中發(fā)揮重要作用,而其集群作戰(zhàn)時具有的自組織協(xié)同性、功能涌現(xiàn)性,將使這種作用得到更有效的發(fā)揮。作為消防裝備的新秀,如今消防無人機還剛剛嶄露頭角,我國無人機的研發(fā)和制造能力強,消防救援又在向智能化迅速推進。在大數(shù)據(jù)平臺與智能通信設(shè)備的配合下,消防無人機的發(fā)展有廣闊的前景。