消防灭火救援领域无线遥控无人机运用探究

　　钱文庆

　　袍江经济技术开发区消防救援大队，浙江 绍兴 312000

　　摘要：无人机技术在信息技术快速发展的背景下得到了飞速的发展和进步，且无人机的应用范围也得到了较大幅度的扩展。而在消防灭火救援领域应用无人机技术，不仅能够提升消防救援的效率，而且能够实现对消防救援人员和人民群众生命安全的有效保护。因此，无人机在我国消防灭火救援领域中得到了愈发广泛的应用。文章旨在深入研究消防灭火救援领域无线遥控无人机的运用，具体研究内容包括无线遥控无人机的功能与特点、消防灭火救援领域无线遥控无人机体现出的优势、消防领域中无线遥控无人机的技术发展趋势、消防灭火救援领域无线遥控无人机的具体运用策略等几个方面。

　　关键词：消防救援；火灾事故；无线遥控无人机　文献标识码：A　　中图分类号：TU998

　　文章编号：2096-4137（2023）19-44-03　　DOI ：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2023.19.11

　　无人机指的是人或计算机系统操作的飞行器。这种飞行器具有操作便捷的特点，且与载人飞行器相比具有更强的环境适应性。在恶劣的气候条件或周边环境的影响下，载人飞行器的使用效能会出现较大幅度的下降甚至无法使用，而无人机则不存在这一问题。因此，在消防灭火救援领域，无人机得到了比较广泛的应用。本文的主要研究目标是探究消防灭火救援领域无线遥控无人机的应用方法和应用价值，推动无线遥控无人机在消防灭火救援领域得到更加广泛的应用。

　　1　无线遥控无人机的功能与特点

　　无线遥控技术集合了自动控制技术、通信技术和计算机技术等多种先进的技术手段。在应用过程中，无线遥控技术在遥控距离、灵活性、控制便捷性等方面体现出了比较明显的技术优势。基于无线遥控技术的无人机主要采用码分制遥控方式进行遥控。具体来说，所谓码分制就是指令信号产生电路以不同的脉冲编码代表不同的控制指令。无线遥控无人机应用了相对先进的控制平台，同时应用了视频监控传输技术，因而可以实现对地面的实时监控，并在这一基础上解决载人飞行器无法同时进行监控和救援的问题。消防灭火救援领域使用的无线遥控无人机主要特点包括轻便灵活、视野开阔、适应性强等方面。正是由于具备上述特点，无线遥控无人机逐渐体现出了较大的应用价值。

　　2　消防灭火救援领域无线遥控无人机体现出的优势

　　2.1　火灾事故侦查

　　在消防灭火救援领域，当前应用的无线遥控无人机能够随时穿梭于可能爆炸或存在有毒气体的环境中，并在这一基础上对地面的火灾事故发展情况进行实时监控。同时，无线遥控无人机可以携带气体采集设备进行易燃易爆和有毒气体采集，并由消防救援人员通过对采集到的气体进行分析论证人员进入现场救援的可行性及火灾的变化趋势。在这一基础上，救援方案的科学性就能够得到更加全面的保障。

　　2.2　事故现场监控

　　无线遥控无人机在消防救援领域可以进行比较全面的事故现场监控，这也是其应用价值的主要表现形式之一。在具体应用过程中，消防救援人员可以应用无线遥控无人机的航拍功能，对高空和高层建筑物进行密切监控，并在这一基础上及时预测和发现高空与高层建筑上存在的隐藏性火灾隐患，便于及时制定针对性的处置方案。同时，使用无线遥控无人机进行灭火救援时，还可以使用滞空时间相对较长的无人机在空中对事故现场的环境进行实时监测，并在监控视频中显示火情的实时动态和消防救援人员的实时位置，便于指挥中心对救援方案进行及时且科学的调整。只有如此，才能有效保障火灾救援的效率。消防无人机在火灾现场航拍画面如图１所示。

　　3　消防领域中无线遥控无人机的技术发展趋势

　　3.1　可靠性

　　在使用无线遥控无人机进行灭火救援的过程中，无人机的可靠性会在很大程度上影响救援效率。而无线遥控无人机的技术发展过程中，研发部门的重要工作方向之一就是提高无人机的可靠性。之所以如此，最主要的原因就是消防领域使用无人机与一般用途的无人机相比，工作环境更加恶劣。而在增强无人机可靠性的具体途径方面：首先，从机身材料、外观设计等方面入手，提高无人机在强风、多障碍物等恶劣环境下的可操控性，以确保整个救援过程中无人机的稳定飞行；其次，提高复杂环境下无人机遥控信号传输的稳定性，只有如此，才能保证恶劣环境下操作人员能够实时掌握无人机的飞行状态，并实现对无人机的稳定操控；最后，对于执行灭火救援任务的无人机来说，提高其对高温的耐受力也是重要的技术发展趋势之一。

　　3.2　操作性

　　无线遥控无人机操作性的提升也是当前无人机技术发展的重要趋势之一，相关研发单位在这一方面也投入了比较多的精力和资金。具体来说，首先，消防灭火救援使用的无人机经常需要飞到山峰或高层建筑的上方进行航拍和火情监控，因而在提高无人机可操作性的过程中，需要将提升无人机的最高升限作为重要的发展方向。当前，大部分中小型无人机的飞行高度≤ 200m，而消防用无线遥控无人机需要进一步提高升限，同时确保遥控信号的可靠性。其次，灭火救援一般需要消耗较长的时间，因而在研发消防专用无人机的过程中，需要通过减轻机身重量和增加电池续航力等方式增加无人机的滞空时间。最后，在提升无人机操作性的过程中，因当前的无人机操作界面较复杂（图2），还需要对无人机遥控器的操作界面进行简化。

　　3.3　稳定性

　　与其他类型的无人机相比，无线遥控无人机在图像传输能力方面具有比较明显的技术优势。但是在高温、强风等恶劣环境下，民用无线遥控无人机的图像信号传输稳定性难以得到保障。因此，在针对消防用无线遥控无人机进行技术升级的过程中，需要确保无人机信号传输的稳定性。具体来说，一方面，需要确保无人机的遥控信号传输的稳定性，避免遥控信号受到障碍物、烟雾等的阻挡而受到干扰，导致无人机失去控制；另一方面，需要避免视频传输信号受到干扰影响火场监测。

　　3.4　集成兼容性

　　在消防灭火救援过程中，无线遥控无人机需要具备一定的集成兼容性，从而在救援过程中实现快速的功能扩展。具体来说，首先，在升级消防用无线遥控无人机的过程中，需要针对无人机的挂载点进行模块化设计，使其能够快速更换普通摄像头、红外摄像头、气体采集器、灭火器等设备，从而完成多种类型的灭火救援任务；其次，在技术升级的过程中，需要提升无人机和消防指挥中心指挥系统的兼容性，从而在监控和较远过程中快速将视频、图片等信息传输到指挥中心的计算机系统上，从而实现灭火救援效率的进一步提升。

　　4　消防灭火救援领域无线遥控无人机的具体运用策略

　　4.1　明确无线遥控无人机配备机制

　　在进行灭火救援的过程中，需要充分考量消防用无人机的配备模式，并针对消防救援队站的无人机配备模式进行完善。具体来说，首先，在各城市的消防救援大队和执行重要任务的消防救援站，需要配备单兵背负式无人机，以进行固定范围内的火情监控、巡查和短途巡航，从而在发生突发事故之后第一时间出动救援；其次，在支队层面，需要配备自动控制飞行平台，从而实现对火情的有效侦查和辅助救援；最后，在总队层面，需要配备大型的燃油动力无人机，以遂行长途巡航任务，并伴随在大型工厂、森林、草原等相对广阔的区域执行灭火救援任务。同时，大型燃油无人机也可以用于在全省（自治区、直辖市）范围内执行跨地区增援任务。

　　4.2　加强无人机在事故侦查中的应用

　　在应用无线遥控无人机的过程中，消防救援人员需要在发生火灾事故时合理使用无人机进行事故侦查。只有如此，才能使其发挥更大的作用。在具体措施方面：首先，若火灾发生地比较隐蔽或地面交通条件不佳，需第一时间使用无人机代替消防救援人员进行侦查，以便及时了解火场的具体情况，为之后大部队展开救援提供翔实的情报。其次，为确保火情侦查的效率，需要在利用无人机进行侦查的过程中重点侦察起火点、火灾类型、破坏程度及火灾的产生原因。然后，在侦查过程中，需要利用无人机进入空间狭窄或空气稀薄、存在有毒气体的恶劣环境中进行抵近侦查，以保障侦查结果的准确性和全面性。最后，在进行侦查的过程中，需要结合火场的面积、形状、用途、火灾类型，以及是否存在爆炸风险等情况，选择不同类型的挂载侦查设备进行抵近侦察。无人机可以选择和配备的侦查设备不仅包括摄像头，而且包括测温设备、测风速设备、有毒气体监测设备、照明设备等。

　　4.3　利用无人机辅助救援

　　在进行灭火救援的过程中，需要利用无人机进行辅助救援。具体来说，在救援过程中，可以利用中型或大型无人机携带小型设备进行救援。一方面，可以在无人机上挂载扩音模块，利用无人机指挥消防救援人员进行现场救援或指导被困群众及时有序撤离；另一方面，在进行消防救援的过程中，可以利用无人机对火灾现场进行测绘，并在这一基础上为群众规划最便捷和风险最小的撤离通道，为消防救援人员进入火灾现场规划最佳路径。在这一基础上，火灾救援效率就能够得到进一步提升。此外，无人机还能够在火灾救援过程中通过采集相关数据为火灾扑救方案的制定和完善提供数据支持。

　　4.4　直接使用无人机灭火

　　消防灭火救援过程中需要合理利用无线遥控无人机进行灭火工作，这也是消防用无人机的未来发展趋势之一。当前，部分中型和大型无人机已经可以挂载灭火器进行灭火作业。而在无人机直接参与灭火的过程中，首先需要结合火场的具体情况和灭火要求选择挂载灭火弹、灭火器或声波灭火设备等不同类型的消防设备进入火场进行灭火工作。鉴于无人机与消防救援人员相比具有更强的环境适应能力，因而需要优先使用无人机进入狭窄空间或存在有毒气体的空间进行灭火作业。若火场中存放有炸药、液化气罐、大型压力容器等易爆物品，则需要集中使用无人机对上述物品的主要存放点进行灭火，或者在易爆物品的存放点周围使用水或其他灭火剂做出隔离带。在这一前提下，消防救援人员的生命安全就能够得到比较有效的保障。其次，在利用无人机进行灭火救援的过程中，还可以利用无人机飞行速度快的特点对存放重要物品的场所进行灭火救援。例如，档案馆发生火灾，但火灾规模不大，可操控无人机快速进入火场进行灭火作业，在火势并未进一步蔓延的前提下对其进行控制，从而避免火势蔓延造成更大的经济损失。此外，在灭火救援行动中，还可以利用无人机的运输功能间接参与灭火救援行动。例如，在火场救援行动中，为深入火场执行救援任务的消防救援人员运送防毒面具、灭火器、破拆设备等救援所需的设备，从而保证灭火救援行动的顺利进行，同时避免利用人工运输增加伤亡风险。

　　5　结语

　　综上所述，消防灭火救援行动是消防救援人员的主要工作职责之一。在开展灭火救援行动的过程中，火场的恶劣环境不仅会影响救援效率，而且会增加消防救援人员和人民群众的伤亡风险。而在特殊环境下使用无人机替代消防救援人员执行特定任务，则能够有效解决这一问题。在应用无线遥控无人机开展消防救援的过程中，一方面，需要结合无人机的特点，通过完善配备机制、合理规划应用方法等措施实现无人机使用效率的提升；另一方面，则需要研发单位和无人机生产企业结合灭火救援工作的特点和任务需求，对消防专用无线遥控无人机进行技术升级和更新换代。只有如此，才能促使无人机在消防灭火救援行动中得到更加广泛的应用。作者简介：钱文庆（1983-），男，江苏泰兴人，袍江经济技术开发区消防救援大队工程师，研究方向：科技消防灭火救援。

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　　（责任编辑：葛　佳）