李芳榮

摘 要 近年來，無人機(jī)技術(shù)發(fā)展速度驚人，這不僅是科技發(fā)展的結(jié)果，也給其應(yīng)用前景提供了廣闊的空間，通過自身十多年基層滅火救援經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)目前在處理高層火災(zāi)、大跨度廠房、臨垮塌建筑及其他大型火災(zāi)時(shí)傳統(tǒng)滅火戰(zhàn)斗所面臨的各種問題進(jìn)行梳理和研究，引發(fā)了設(shè)計(jì)和研發(fā)一款高效實(shí)用的滅火無人機(jī)，并將其更深層次應(yīng)用于滅火救援領(lǐng)域的深入思考。

關(guān)鍵詞 滅火無人機(jī);戰(zhàn)術(shù);滅后救援

1目前無人機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 功能單一

目前，各個(gè)消防隊(duì)也都相繼配備了一定數(shù)量和型號(hào)的無人機(jī)，但這類無人機(jī)功能性單一，僅局限于拍攝及存儲(chǔ)功能，在滅火救援現(xiàn)場(chǎng)僅具備偵查的作用。甚至傳輸功能還需要借助4G圖傳系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)。

1.2 控制距離短

九龍坡支隊(duì)現(xiàn)有無人機(jī)采用wifi信號(hào)進(jìn)行控制，這也是當(dāng)下民用無人機(jī)最為普遍的鏈接傳輸方法，理論控制距離最遠(yuǎn)4公里，但實(shí)際情況下遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)數(shù)據(jù)，這嚴(yán)重限制了無人機(jī)的實(shí)踐性應(yīng)用，必須使用載具將無人機(jī)運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操控，既節(jié)約不了時(shí)間，攜帶又不方便[1]。

2滅火無人機(jī)功能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)性條件

2.1 無人機(jī)操控技術(shù)日趨成熟，精準(zhǔn)操控進(jìn)一步強(qiáng)化

隨著無人機(jī)近幾年的迅猛發(fā)展，無論從軟件功能和硬件質(zhì)量上講，都得到了進(jìn)一步的提升，功能完善性和可操控性也更加趨于成熟。

2.2 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和微波傳輸，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳送功能

無人機(jī)應(yīng)用主要有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、微波、衛(wèi)星控制等傳控方式，于民用而言，4G、微波是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹饕侄?，但缺點(diǎn)是傳輸可能會(huì)由于區(qū)域信號(hào)或硬件設(shè)備等問題相對(duì)延遲（有一定影響，但是不大）。隨著國(guó)家5G戰(zhàn)略的實(shí)施，wifi無線、4G和微波等傳輸方式必將會(huì)被5G網(wǎng)絡(luò)傳輸取代，使民用無人機(jī)遠(yuǎn)程無延遲控制功能成為現(xiàn)實(shí)。

2.3 VR全景技術(shù)接入，實(shí)現(xiàn)超視距全景控制，沉浸駕駛，虛擬現(xiàn)場(chǎng)，身臨其境

3滅火無人機(jī)在戰(zhàn)斗中的明顯優(yōu)勢(shì)

3.1 機(jī)動(dòng)靈活

①由于不受交通路線限制，可實(shí)現(xiàn)直線距離飛行，時(shí)速可達(dá)120-180KM/H，10分鐘轄區(qū)全覆蓋飛行，高速到達(dá)火場(chǎng);②目前比較好的無人機(jī)可以達(dá)到4個(gè)小時(shí)續(xù)航，完全足夠一個(gè)較大型火災(zāi)的需求。③可以及時(shí)補(bǔ)充滅火彈藥、傳遞救援物資，還可以通過機(jī)身自帶（可選）的各種高科技探測(cè)設(shè)備為指揮提供可靠資料。④遠(yuǎn)程操控，無需將無人機(jī)車載至現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)無人機(jī)進(jìn)行操作的人員也無須親歷現(xiàn)場(chǎng)甚至無須進(jìn)行全面完善的作戰(zhàn)培訓(xùn)，同時(shí)，無人機(jī)可以在各種平臺(tái)進(jìn)行起降，靈活迅速。

3.2 高效滅火

①快速定位火點(diǎn)。利用無人機(jī)機(jī)載的紅外和可見光攝像機(jī)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)火災(zāi)情況，經(jīng)數(shù)控遙測(cè)電路實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛婵刂普?，將火點(diǎn)、熱點(diǎn)顯示在地面站的數(shù)字地圖上，并進(jìn)行精確的火點(diǎn)定位，為指揮站提供精確火情信息;②根據(jù)火災(zāi)種類掛載高效滅火彈，第一時(shí)間壓制火勢(shì)。一顆滅火彈的控制范圍約為6～20平方米;③操作多樣?？筛呖胀斗?，全面覆蓋，可定點(diǎn)射擊，精準(zhǔn)滅火，也可VR虛擬現(xiàn)場(chǎng)，臨危不懼。

3.3 安全可靠

低空編程或?qū)Ш斤w行，有效規(guī)避行車交通等傳統(tǒng)滅火救援行動(dòng)中存在的風(fēng)險(xiǎn)，安全系數(shù)高，同時(shí)在滅火現(xiàn)場(chǎng)可代替人力進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，避免滅火救援處置中的人員傷亡。

3.4 節(jié)省資源

現(xiàn)在如遇大型火災(zāi)，一般運(yùn)用的是“殺雞用牛刀”人海車海戰(zhàn)術(shù)，缺水區(qū)域還面臨水源不足需要長(zhǎng)距離運(yùn)水，不僅有人力物力成本，還有時(shí)間成本;如遇油品等類型火災(zāi)，泡沫的成本也很高昂。而一顆普通干粉滅火彈成本只需要50元以內(nèi)。

4滅火無人機(jī)應(yīng)用功能性研究

滅火無人機(jī)是實(shí)現(xiàn)智能化、機(jī)械化替代傳統(tǒng)滅火方式的有效途徑之一，只有將無人機(jī)通用技術(shù)同傳統(tǒng)火場(chǎng)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，在現(xiàn)有無人機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行全面的功能性改裝，實(shí)現(xiàn)滅火救援功能，才是無人機(jī)應(yīng)用的最終目的。

4.1 拋投功能

基本功能，對(duì)于大面積開放性火場(chǎng)，如大跨度、鋼結(jié)構(gòu)廠房等有絕對(duì)的壓制性效果。以80kg掛載重量的功能性無人機(jī)為例，可攜帶約15～20枚4kg干粉滅火彈，垂直高空投放，產(chǎn)生的滅火壓制效果遠(yuǎn)強(qiáng)于水槍水炮。

4.2 射擊功能

通過紅外等瞄準(zhǔn)手段，向某一相對(duì)狹小空間進(jìn)行精確射擊。適用于封閉性廠房、臨垮塌建筑廠房、高層建筑等火場(chǎng)。目前，在相對(duì)穩(wěn)定的氣象條件下，射擊精確度保守能夠達(dá)到2×2m的范圍，射程可達(dá)100m。

4.3 同步監(jiān)視功能

滅火無人機(jī)終端分為操控終端和監(jiān)控終端，無人機(jī)駕駛員操作操控端，指揮部分設(shè)一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控端，隨時(shí)掌握無人機(jī)操作和火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)。

4.4 其他功能

①自動(dòng)定位導(dǎo)航功能。輸入位置，一鍵到達(dá)指定位置上空。②警報(bào)功能。作用同消防車警報(bào)。③功放功能?？杉?zhèn)鋵?shí)現(xiàn)疏散、撤離等信號(hào)的發(fā)送功能。④夜視功能。便于夜間開展滅火救援行動(dòng)。⑤雷達(dá)碰撞預(yù)警。防止操控不當(dāng)產(chǎn)生碰撞危險(xiǎn)。

5火場(chǎng)實(shí)用性設(shè)想

（1）以轄區(qū)某廠房火災(zāi)為例。支隊(duì)調(diào)派滅火無人機(jī)，攜帶足夠滅火彈至垂直高空適當(dāng)高度和適當(dāng)位置，連續(xù)拋投滅火彈直至火勢(shì)被壓制。內(nèi)攻人員在水槍和水炮的掩護(hù)下深入內(nèi)部進(jìn)行余火清理。

（2）以轄區(qū)某倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)為例。該倉(cāng)庫(kù)為多層混凝土建筑，內(nèi)部存儲(chǔ)大量紙品及日用品堆垛，火災(zāi)負(fù)荷大，內(nèi)部煙大溫高，倉(cāng)庫(kù)正面入口少，直接內(nèi)攻難度很大。同時(shí)由于該倉(cāng)庫(kù)為坡面結(jié)構(gòu)，建筑背后地面位于坡底，與著火樓層高差大，且無入口，難以形成有效的夾攻。第一處置力量到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，立即于倉(cāng)庫(kù)正面入口處設(shè)置水槍陣地，依托該建筑窗口多的特點(diǎn)，多布置水槍進(jìn)行多點(diǎn)控火防止火勢(shì)擴(kuò)大蔓延，支隊(duì)及時(shí)調(diào)派滅火無人機(jī)至建筑背后，通過窗口進(jìn)行精確射擊投彈，實(shí)現(xiàn)夾擊滅火的效果。火勢(shì)控制后，調(diào)整正面力量進(jìn)行內(nèi)攻清理余火。

6遠(yuǎn)期規(guī)劃

隨著科技的不斷進(jìn)步，機(jī)械化智能化將會(huì)進(jìn)一步應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，也將進(jìn)一步取代人力實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。在火災(zāi)撲救過程中，可以思考進(jìn)行一系列功能型無人機(jī)研發(fā)，并整合到一輛無人機(jī)指揮車中，各種無人機(jī)各司其職，高效配合，開辟消防無人機(jī)應(yīng)用新局面。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅崇文.無人機(jī)在消防滅火救援中的應(yīng)用淺析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（3）：247.