唐磊

（新疆博州消防救援支隊(duì)，新疆 博樂 833400）

當(dāng)前我國建筑規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，各類民用建筑與商用建筑結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，一旦在較高樓層起火，受到空間限制導(dǎo)致人力難以即時(shí)到達(dá)，在一定程度上增加了消防滅火救援的難度，可能會(huì)造成更大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)發(fā)展下，需要合理應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備，如無人機(jī)便是其中之一，以此為基礎(chǔ)不斷更新滅火救援手段，獲取事故地區(qū)環(huán)境、地形、角度等信息，現(xiàn)已從以往的人員實(shí)地勘察過渡到了單兵圖像傳輸，后結(jié)合所獲數(shù)據(jù)后擬定滅火救援方案實(shí)施，并輔助后續(xù)各項(xiàng)活動(dòng)的開展，保障人民生命與財(cái)產(chǎn)不受威脅。

1 無人機(jī)在建筑消防滅火救援中的概述

1.1 無人機(jī)技術(shù)的類別

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域也在不斷進(jìn)步，無人機(jī)便是其中之一，現(xiàn)已有效應(yīng)用在了建筑消防滅火救援中，可以擺脫傳統(tǒng)方式的局限性，加快信息數(shù)據(jù)收集的速度，以此獲取現(xiàn)場的各項(xiàng)參數(shù)，避免因外在影響因素導(dǎo)致工作后續(xù)開展受到阻礙。建筑消防滅火救援中所應(yīng)用的無人機(jī)可從飛行距離、飛行高度以及設(shè)備質(zhì)量方面劃分，從無人機(jī)飛行距離上劃分，可以分類為15km 以下、15 ～50km、50 ～200km、200 ～800km以及大于800km；從高度上則可以分為0 ～100m、100～1000m、1000 ～7000m、7000 ～18000m 以及大于18000m；從設(shè)備質(zhì)量上可以分為小于7kg 的微型機(jī)、7～116kg 的輕型機(jī)、5700kg 以內(nèi)的小型機(jī)，以及超過5700kg 的大型機(jī)，需要在應(yīng)用中進(jìn)行合理選擇，從而有效地提高工作開展的效果。

1.2 無人機(jī)技術(shù)的特點(diǎn)

當(dāng)前我國對消防安全工作加大了關(guān)注，針對建筑防火進(jìn)行了不斷優(yōu)化，以此盡可能降低事故的發(fā)生概率，但每年各地區(qū)仍有大量的火災(zāi)事故發(fā)生，若想在最大程度上規(guī)避損失，就必須結(jié)合實(shí)際設(shè)定滅火救援方案，以此提高消防救援的速度，切實(shí)減少火災(zāi)中的人員傷亡?，F(xiàn)代建筑消防滅火救援的專業(yè)性要求較高，若想切實(shí)提高無人機(jī)的實(shí)際應(yīng)用效果，就需要了解相關(guān)特點(diǎn)并進(jìn)行優(yōu)化，從而保證最終調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性。無人機(jī)能夠進(jìn)行高空飛行，對人力難以輕松到達(dá)的高層進(jìn)行探查，便于消防人員與指揮人員對當(dāng)前火情進(jìn)行詳細(xì)的了解，且可以在應(yīng)用中根據(jù)自身的需求搭載不同設(shè)備，相較高層消防“云梯”更便捷，能夠在狹窄區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測工作，以便后續(xù)順利完成工作，從而切實(shí)提高工作開展的效果。

2 無人機(jī)在建筑消防滅火救援中的應(yīng)用場景

2.1 現(xiàn)場偵查

以往人工偵查的方式危險(xiǎn)系數(shù)較大，且難以全面?zhèn)刹檎w情況，應(yīng)用多旋翼無人機(jī)偵查可以實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場情況，且各項(xiàng)信息參數(shù)均可以在第一時(shí)間返回至終端進(jìn)行處理，消防處可以對現(xiàn)場環(huán)境整體把握。針對大跨度大空間，可利用無人機(jī)進(jìn)行多角度、近距離的偵查，不僅可以了解被困人員當(dāng)前的實(shí)際情況，且可以綜合判斷是否有爆燃物，通過選用掃描式的空中實(shí)時(shí)偵查，利用飛行器中ROM 硬件儲(chǔ)存的災(zāi)區(qū)火情視頻文件與地面指揮控制，提高搶險(xiǎn)救援的整體效率。

2.2 救援疏散

救援疏散是滅火任務(wù)的重要環(huán)節(jié)，在出現(xiàn)突發(fā)情況后，周圍群眾可能因恐慌而做出不理性的行為，如選擇錯(cuò)誤路線不僅會(huì)出現(xiàn)擁堵或滯留的情況，且可能造成踩踏事故增加人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。無人機(jī)可以搭載4G/5G 圖像傳輸系統(tǒng)，借助VR 全景相機(jī)實(shí)時(shí)傳輸現(xiàn)場情況，通過搭載聲音傳播模塊與攝像頭設(shè)備深入現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)指揮，快速傳輸實(shí)時(shí)的災(zāi)害現(xiàn)場音視頻圖像，這樣不僅能夠在一定程度上緩解群眾的緊張情緒，且能夠?yàn)閾岆U(xiǎn)救援工作開展提供更多的時(shí)間。

2.3 監(jiān)控追蹤

建筑消防滅火救援信息包括火災(zāi)原因、起火點(diǎn)、撲救時(shí)間、人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失、安全隱患等方面，融入無人機(jī)技術(shù)能夠?qū)Ω黝惢馂?zāi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和整理。無人機(jī)能夠?qū)崟r(shí)檢測災(zāi)情現(xiàn)場情況，便于指揮人員了解現(xiàn)場的實(shí)時(shí)信息，在災(zāi)難處理后的一段時(shí)間，無人機(jī)仍然可以進(jìn)行無間斷24h 的檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)二次火災(zāi)、塌方等問題，并將相關(guān)圖像、視頻與消防指揮系統(tǒng)自動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問和調(diào)閱，最終完善無人機(jī)輔助災(zāi)情追蹤和監(jiān)督工作。

3 無人機(jī)在建筑消防滅火救援中的優(yōu)勢

3.1 成本較低

無人機(jī)設(shè)備機(jī)械制作的發(fā)展速度較快，在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，使得整體成本有明顯下降，且可以根據(jù)任務(wù)需求，減少不必要的裝置和零件，通過優(yōu)化無人機(jī)結(jié)構(gòu)，增加高精度監(jiān)測、輔助救火功能、精準(zhǔn)定位功能等，以此對所需拍攝物體進(jìn)行跟蹤，在有限空間內(nèi)完成勘察，降低了救援活動(dòng)的消耗。同時(shí)，在使用無人機(jī)時(shí)，無須對當(dāng)前的現(xiàn)場進(jìn)行布置，發(fā)生故障也可以進(jìn)行自主維修，進(jìn)一步減少無人機(jī)的費(fèi)用消耗，較比以往的穿戴式勘察，更符合現(xiàn)代建筑消防滅火救援的要求。

3.2 機(jī)動(dòng)靈活

無人機(jī)較比其他設(shè)備更加靈活，且由于自身的體積較小，小型設(shè)備重量僅為3kg，能夠靈活控制飛行的方向、速度，且可以通過搭配動(dòng)力較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高速飛行，短時(shí)間內(nèi)即可到達(dá)指定地點(diǎn)，可對火災(zāi)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行了解、明確、掌握。同時(shí)，無人機(jī)可以針對現(xiàn)場條件需求可選擇不同型號，實(shí)際使用過程中，根據(jù)當(dāng)前建筑周邊的環(huán)境、空間、距離等條件進(jìn)行目標(biāo)判斷，以此為滅火救援提供一手信息，不斷提高消防救援隊(duì)伍對事故處理的反應(yīng)速度。

3.3 操作簡單

無人機(jī)的操作較為簡單，使用無煩瑣、復(fù)雜的操作流程，執(zhí)行均可借助遙控器來實(shí)現(xiàn)，全過程通過1 ～3人進(jìn)行操作即可完成相關(guān)任務(wù)，以此為建筑消防滅火救援行動(dòng)的開展提供極大便利。同時(shí)，無人機(jī)遙控操作可以通過設(shè)定軌跡自動(dòng)完成，通過系統(tǒng)輔助能夠降低操作無人機(jī)的技術(shù)門檻，使用基本不需要太多的專業(yè)知識(shí)，但為了操作過程的安全，還需要進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，包括安全細(xì)則、操作規(guī)程、注意事項(xiàng)等方面，從而為建筑消防滅火救援工作開展提供幫助。

3.4 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通

建筑消防救援任務(wù)執(zhí)行需要充分了解現(xiàn)場情況，根據(jù)勘測所得信息來制定計(jì)劃，隨后由指揮部門設(shè)定各項(xiàng)現(xiàn)場執(zhí)行細(xì)則，但傳統(tǒng)人工方式信息傳輸所需的時(shí)間較長，如存在延誤則可能會(huì)影響工作開展，甚至加大各項(xiàng)損失。無人機(jī)設(shè)備則自身搭載了無線傳輸系統(tǒng)，監(jiān)控所的畫面可以實(shí)時(shí)與指揮中心共享，且現(xiàn)階段基本完善了云平臺(tái)，通過功能轉(zhuǎn)換便于對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行勘測，后續(xù)由指揮部對滅火救援活動(dòng)進(jìn)行快速調(diào)整，有效應(yīng)對復(fù)雜火災(zāi)情況，減少造成的各類損失。

3.5 強(qiáng)化救援

無人機(jī)設(shè)備應(yīng)用能夠強(qiáng)化救援工作，在工作中要保證設(shè)備始終處于安全穩(wěn)定狀態(tài)，防止其受到大風(fēng)或高熱等因素的影響，并在此過程中將救援設(shè)備與無人機(jī)結(jié)合使用，更好地輔助火災(zāi)救援。如在2015 年某港口出現(xiàn)嚴(yán)重的危險(xiǎn)品爆炸事故，在事故區(qū)域空氣中產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，如派遣消防救援人員身著防護(hù)設(shè)備前往現(xiàn)場勘查，則必然會(huì)對生命健康帶來嚴(yán)重威脅，為此，后續(xù)調(diào)度中安排了8 架消防無人機(jī)來收集現(xiàn)場圖像，給指揮部提供大量火災(zāi)情況動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。

4 無人機(jī)在建筑消防滅火救援中的技術(shù)要求

執(zhí)行滅火和搶險(xiǎn)救援任務(wù)較為特殊，在各項(xiàng)性能等方面提出了高于普通民用無人機(jī)的要求，具體的技術(shù)要求有以下幾個(gè)方面。

4.1 安全性

無人機(jī)的類別不同，實(shí)際使用具有更多的安全性要求，如果設(shè)備本身安全性不足，可能在進(jìn)入現(xiàn)場后會(huì)受到火情影響出現(xiàn)墜毀，且中大型無人機(jī)內(nèi)部設(shè)有動(dòng)力轉(zhuǎn)換組件，汽油或大型電池可能會(huì)引發(fā)爆炸，對滅火救援造成嚴(yán)重阻礙。無人機(jī)所面對的火災(zāi)現(xiàn)場非常復(fù)雜，安全性是保證救援活動(dòng)順利開展的基礎(chǔ)，技術(shù)方面需要以此作為核心，選用耐高溫防火隔熱材料，搭載設(shè)備可以涂刷穩(wěn)定劑，強(qiáng)化設(shè)備的耐高溫性以及防爆性，進(jìn)一步做好設(shè)備運(yùn)行中的保護(hù)工作，以此避免對現(xiàn)場救援工作開展帶來不利影響，切實(shí)滿足現(xiàn)代建筑消防的需求。

4.2 適應(yīng)性

建筑消防滅火救援任務(wù)所處的環(huán)境復(fù)雜，若想使其適用于各類場景，需要根據(jù)任務(wù)增加其他搭載設(shè)備，在此過程中對其他設(shè)備兼容，從而帶動(dòng)其他設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行，切實(shí)滿足消防救援的需求。同時(shí)，無人機(jī)系統(tǒng)也需要具備良好的適應(yīng)性，搭載設(shè)備進(jìn)行升級或是改裝也要與之相匹配，如建筑火災(zāi)現(xiàn)場干擾較強(qiáng)，可以配置GPS 獲取地理位置信息，融格洛納斯多頻道信號，切實(shí)解決以往信息接收模式單一的問題，保證消防過程中能夠更好地滿足消防人員的滅火需求，并且不斷地提高無人機(jī)自身設(shè)備技術(shù)水平，在面對復(fù)雜火情時(shí)，也能夠積極應(yīng)對。

4.3 可靠性

雖然無人機(jī)不需要消防人員直接進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場使用，但是設(shè)備本身也需要具有良好的可靠性，且技術(shù)方面也要滿足消防救援活動(dòng)的需求，才能保證消防人員通過操作無人機(jī)能夠?yàn)闇缁鹁仍顒?dòng)帶來可靠幫助。在應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)時(shí)，可以通過掃描設(shè)備獲取當(dāng)前現(xiàn)場的信息模型，根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的具體特征進(jìn)行火災(zāi)險(xiǎn)情前的實(shí)況模擬，在各種危險(xiǎn)復(fù)雜的災(zāi)害現(xiàn)場環(huán)境下進(jìn)行偵查拍攝，遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)在安全區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，還可以配合相應(yīng)的文字說明，幫助工作人員對火災(zāi)問題的發(fā)生情況進(jìn)行及時(shí)把控，確保消防人員的安全。

5 無人機(jī)在建筑消防滅火救援中的有效運(yùn)用策略

5.1 強(qiáng)化實(shí)時(shí)偵查

操縱工作人員主要負(fù)責(zé)無人機(jī)的設(shè)置，全方位、多角度監(jiān)控多層建筑或者超高層建筑物，將空中監(jiān)察數(shù)據(jù)流接入消防監(jiān)控系統(tǒng)與安防系統(tǒng)中，對火災(zāi)發(fā)展中期的消防現(xiàn)場視頻進(jìn)行直接觀察。同時(shí)，要利用飛行器中ROM 硬件儲(chǔ)存火情視頻文件，隨后傳輸至地面指揮控制系統(tǒng)，后續(xù)任務(wù)則可以根據(jù)現(xiàn)場情況，在無人機(jī)中增加多種不同模塊，通過4G/5G 圖像、微波單兵、無線、有線等方式快速傳遞數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)的決策方案提供可靠依據(jù)。

5.2 提高人員能力

無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用雖然無須專業(yè)人員完成，但作為實(shí)踐操作者，仍然需要提高自身能力，開展相關(guān)專業(yè)知識(shí)與專業(yè)技能的培訓(xùn)工作，著重提升應(yīng)用能力、分析能力、評估能力等，定期學(xué)習(xí)新型設(shè)備與組件的實(shí)際使用要求，使整體素質(zhì)能夠得到明顯的提升，滿足無人機(jī)在建筑消防滅火救援中的要求。同時(shí)，要把實(shí)戰(zhàn)演練和操作練習(xí)密切融合，關(guān)注訓(xùn)練措施的合理性，以滅火救援為主進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用訓(xùn)練，加強(qiáng)隊(duì)員之間的默契與作戰(zhàn)協(xié)調(diào)性，從而提高應(yīng)對復(fù)雜情況的能力。

5.3 優(yōu)化裝備配置

軟件與硬件皆是無人機(jī)技術(shù)的重要組成部分，其中硬件包括地面站、荷載設(shè)施、功能設(shè)備、機(jī)身等；而軟件則包括傳輸系統(tǒng)、處理系統(tǒng)、采集系統(tǒng)等，合理搭配可以為搶險(xiǎn)救援提供幫助。如在建筑滅火救援中，無人機(jī)可以搭配聲音外撥設(shè)備、攝像頭、采集系統(tǒng)，飛行至相對空曠的區(qū)域指導(dǎo)逃生疏散，也可以借助紅外成像儀偵查消防人員不方便到達(dá)的區(qū)域。同時(shí)，無人機(jī)可以投放應(yīng)急設(shè)施，如救援繩、防毒面具等，以此幫助被困的受災(zāi)人員逃生。

5.4 建立認(rèn)證體系

對于大跨度、大空間建筑火災(zāi)消防救援任務(wù)中，可以通過無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，向“全災(zāi)種”“大應(yīng)急”方向轉(zhuǎn)變，若想使其能夠有效應(yīng)用，就需要建立認(rèn)證體系，參照職業(yè)技能鑒定模式進(jìn)行認(rèn)證，發(fā)展上的必備硬性標(biāo)準(zhǔn)，按照應(yīng)急保障規(guī)定落實(shí)執(zhí)行相關(guān)工作任務(wù)，持續(xù)加強(qiáng)一體化協(xié)同，從而有效提高清理排查的效率。同時(shí)，認(rèn)證體系也是確保消防無人機(jī)自身安全性和可靠性的基礎(chǔ)，要求相關(guān)部分定期開展測試，規(guī)避各類問題的出現(xiàn)，在需要時(shí)能夠直接投入應(yīng)用。

5.5 做好后勤保障

后勤保障工作的完善是無人機(jī)消防救援的基礎(chǔ)，首先，應(yīng)該招收專業(yè)的日常養(yǎng)護(hù)人員，為救援人員配備完善的后勤保障后，方可執(zhí)行大跨度、高難度作業(yè)；其次，應(yīng)加強(qiáng)各部門之間的聯(lián)系，以確保建筑發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)可以相互配合。在此基礎(chǔ)上，需要做好規(guī)劃布局，強(qiáng)化無人機(jī)維修保障體系等方面，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況對設(shè)備水平進(jìn)行評估，對制度進(jìn)行完善、改進(jìn)，所有涉及的檔案應(yīng)及時(shí)記錄和報(bào)備，保證應(yīng)用能夠符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從而使救援工作質(zhì)量得到明顯的提升。

6 結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無人機(jī)被廣泛應(yīng)用于建筑消防滅火救援工作中，提高了可靠性和可控性，在保護(hù)消防人員安全的同時(shí)，增強(qiáng)消防救援的實(shí)施效果。在消防工作環(huán)境日趨復(fù)雜的今天，無人機(jī)設(shè)備能夠很好地應(yīng)用在火災(zāi)撲救工作中，因此要結(jié)合消防工作實(shí)際進(jìn)行相關(guān)研究，充分發(fā)揮無人機(jī)系統(tǒng)與搭載組件的優(yōu)勢，以此輔助推進(jìn)消防事業(yè)的發(fā)展。