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                  無人機在消防滅火救援中的優勢和場景應用介紹

                  瀏覽: 日期:2020-07-26 15:51:12

                  近幾年來,受到多方面因素的影響,火災救援任務日益復雜,消防部隊承擔任務的同時,需要面臨的風險也逐漸增加。 不僅如此,傳統消防救援設施的局限性也日益突出,必須要得到廣泛關注。 將無人機技術應用到消防救援工作中,對提高救援效率、救援安全性等方面而言具有十分重要的現實意義,值得研究。

                  1、無人機在消防滅火救援中的應用優勢

                  無人機運行成本低、結構簡單、所需要的機械零部件相對較少,無論是拆卸、更換還是維修都十分方便。 而且無人機的操作技術較為簡單,訓練周期較短,都可以快速熟悉掌握,不 同于大型飛行設備,不需要專用的跑道,起降要求較低。 最為主要的是,無人機具備垂直起降和懸停等功能, 對環境的接受程度高, 無論是惡劣天氣還是危險區域, 均可以實時準確地獲得有價值的信息。 無人機具備雙重控制模式, 準備時間短,應用在一些緊急險情時,能在第一時間發揮自身作用,在 偵查方面具有著無可替代的優勢價值。 無人機本身具備的網絡平臺,能實現定位、攝影、測繪、通信等功能,通過這些功能模塊,可全面的反饋火災災情,從而在最短時間內實現滅火救援工作。

                  2、無人機在消防滅火救援中的應用要點

                  由上可知,其他設備并不具備無人機的功能優勢,尤其是在消防滅火救援中,其優勢特點非常突出。 但想要無人機在消防滅火救援中充分發揮出自身價值作用, 需要遵循相應的應用要點。

                  ①可靠性。 在消防滅火救援工作中,必須要保證無人機的可靠性, 無人機操縱人員要保證機器在工作中始終處于安全穩定狀態,從而為救援工作提供高質量的空中輔助。 這就需要操縱人員熟悉不同的無人機型號、性能,結合實際情況,選擇 最合適的機型, 讓其投入到救援工作中, 以提高救援工作效率。 ②操控性。 無人機的控制流程并不是特別復雜,但需要操縱人員熟悉掌握具體的控制規程,否則會出現很多問題。 操縱人員的專業性可以讓無人機的功能得到更大程度的發揮。 同時,技術人員也要對無人機的一些特定功能進行調節和優化, 根據操縱人員反饋回來的信息,不斷提高無人機的實用性。 ③ 穩定性。 在消防滅火救援中,除了要保證無人機的可靠性和操控性,還要保證其在空中的穩定性,避免機械設備受到高熱或者大風等因素的影響。 只有保證無人機的安全,才能夠充分發揮出其實際價值。④兼容性。將無人機和其他救援設備結合在一起,可以充分發揮出真正的作用,這就需要熱無人機具備良好的兼容性,能實現有效的融合,提高自身的技術優勢,以此 在火災現場及時進行火災撲救。

                  3、無人機在消防滅火救援中的具體應用

                  3.1 火場偵查

                  從圖 1 無人機火情偵測系統方案圖中可以看出, 通過給無人機搭建多種不同的模塊,可以高效采集現場氣體、溫度、方向、圖像等信息,全面顯示災情,快速提供相應的信息,輔助滅火和應急救援工作開展。 無人機信息采集主要作用有兩點, 分別為火場偵查和森林防火檢測, 通過高清攝像、 紅外熱像儀、氣體分析儀,完成火災現場的信息采集。 在實際發展過程中,利用高清攝像儀可以實現遠程可視化指揮,紅外熱像儀可以實現溫度測量, 氣體分析儀則用來分析火災中有毒有害氣體,綜合多方面信息,利用無人機中的 3D 建模系統,實現消安防重點的三維精確建模,為指揮工作提供及時可靠的信息,最大限度發揮消防無人機的信息收集作用。 除此之外,無人機在森林防火檢測上具有著一定的作用,利用無人機巡防,監測森林的實際情況彌補技術缺失。

                  圖 1 無人機火情偵測系統方案

                  3.2 輔助救援

                  輔助救援中主要利用的無人機承載能力, 通過無人機攜帶應急救援設備。 如,攜帶救援物資并完成拋投、攜帶揚聲器、探照燈、通信中繼器等輔助消防滅火救援設備。

                  ①物資拋投。無人機可以攜帶一定重量的應急救援裝置,包括呼吸面罩、救生索、救生衣、救生圈、食品、藥品等救援物資,提高被困人員的生存能力,讓其可以支撐到救援人員到來。 尤其是在山區消防滅火救援中,現有的拋投設備存在極大的局限性,不僅拋投精度無法保證,實際效率也相對較低。 但是利用無人機可以將一些關鍵設備精確運送到指定位置, 也能配合一線消防人員搭建救援通道,縮短救援時間。

                  ②緊急廣播。 利用無人機的揚聲器可以實現緊急廣播,實現遠距離定向廣播功能,及時完成疏散,減少恐慌,比消防人員先一步達到災難現場,盡快組織被困人員有秩序的進行疏散,避免踩踏事故發生。 現階段,無人機應急廣播功能可以實現 600 m 以內實現聲音傳遞, 如果配合穩定云臺可以實現 0°~180°的廣播方向。

                  ③強光照明。利用消防無人機上的探照燈,不僅能為消防人員提供現場照明,也能夠提高照明的清晰度, 在一些光照條件有限的環境中或者夜間消防救援工作中應用, 是確保救援工作穩定開展的關鍵。

                  ④應急通信。 當通信受到火災阻礙時,無人機本身配備的通信中繼模塊可以作為中級平臺,保證通信線路的正常應用, 避免極端環境造成的干擾。

                  3.3 輔助滅火

                  無人機除了具備上述兩個方面的功能之外, 隨著未來科學技術的發展,其滅火功能也會得到進一步發展,這也是該設備未來主要的應用價值之一。 從目前來看,滅火彈、滅火劑、聲波滅火器等裝備都可以和無人機實現完美的兼容。 尤其是在復雜情況下開展的滅火救援工作, 無人機的輔助滅火功能會得到進一步發展。 比如,利用無人機攜帶水、泡沫、干粉、二氧化碳等滅火劑,進入到高空、狹窄或者其他危險的區域內完成初期階段的滅火任務,在阻礙火勢蔓延發展的同時,能在一定程度上降低消防人員需要承擔的風險。 從目前實際情況來看, 專用的滅火無人機已經在一些地區投入使用,此類型無人機以此可以攜帶幾十公斤的滅火彈,在飛行到指定位置后,通過遠程遙控的方式,將滅火彈發動到目標區域。 以某高層建筑消防救援工作為例,利用滅火無人機攜帶的機載滅火器,在穿透鋼化玻璃幕墻進入室內機后,立即噴灑滅火劑,達到滅火作用,避 免火勢蔓延,讓消防人員可以快速完成救援工作。 由此可知,高層建筑發生火災時,傳統的處理設備無法快速有效地輔助人員展開救援工作,但是無人機能夠在短時間內完成撲救。 除了滅火彈之外,滅火劑也可以通過無人機攜帶的方式,以此可以攜帶的近 10 kg 的干粉滅火劑, 配合玻璃破拆槍在短時間內將滅火劑送入到室內,快速撲滅火焰。 無人機本身所具備的懸停功能,可以輔助其快速完成這一工作。 除此之外,在利用無人機展開滅火救援過程中,還可以利用聲波技術進行滅火,將低頻聲波控制在 30~60 Hz 之間,可以將可燃物質和空氣進行隔離,消除一些小型火災,尤其是在空曠地區,利用這一技術,能夠為消 防員開辟小型滅火通道。 比如,將聲波設備安裝在無人機底部, 再控制適當壓力波,有效隔離火焰和空氣,實現滅火。

                  3.4 實際案例

                  如今,單機作戰體系已經較為成熟,更多的是利用無人機機群開展的滅火救援工作,通過自主協同決策機制,快速高效

                  地完成滅火救援任務。 以某次無人機參與的森林消防火災救援工作為例,在接到消防救援命令后,該消防站攜帶了 3 架無人機按照指定路徑和規劃放飛后,立即尋獲現場的圖景信息, 對火勢中心進行了精確定位。 將所得到的信息傳遞給地面站, 地面站的有關工作人員立即展開相應的救援工作, 攜帶消防彈的無人機可以根據火勢進行區域投彈, 同時偵查無人機繼續和地面站進行組網通信,直到火災救援工作完成。 火災救援工作全部完成后,還要對火場周圍進行全面的檢測和評估,避免火災二次發生。 總的來看,無人機集群可以及時掌握災害現場情況,自主性和智能性都相對較高,在滅火過程中擁有著深遠的意義,但目前的應用效果,還可以得到進一步提高。 消防單位和研發機構應該投入更多的精力和資金, 讓無人機的綜合效益得到最大限度的發揮。

                  4、總 結

                  綜上所述,消防滅火救援過程中,無人機的迅速準確技術應用,可以切實提高救援效果,降低其他干擾因素的影響。 在實際消防滅火救援中, 無人機還可以輔助現場指揮科學制定救援計劃,同時根據實際需求,提供相應幫助。 但目前無人機救援操作技術還需要得到進一步發展完善, 以此發揮出更大的綜合效益。

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                  吉林龍航無人機科技服務有限公司,成立于2016年2月23日,公司是一家以無人機研發生產、民用無人機駕駛員培訓、無人機行業應用服務、青少年航空科普教育為主營業務的《國家級高新技術企業》,是長春市第一家專業無人機駕駛員培訓機構,東北三省唯一民航無人機駕駛員全機型培訓機構,吉林省第一批《產教融合型企業建設培育試點企業》,總教練賀亮先生被民航局選聘為吉林省唯一《民用無人機駕駛員實踐考試委任代表》。

                  公司自成立以來,始終秉持“專注務實、拼搏進取、誠信共贏”的經營理念,一直致力于為各行業培養優秀的無人機技術人才及提供優質的無人機解決方案。現合作單位包括:吉林省公安廳、吉林省消防救援總隊、吉林省交通廳、吉林省水利科學研究院、國網吉林省電力有限公司等100余家。合作院校包括:吉林科技職業技術學院、吉林水利電力職業學院、吉林省勞動技術學校、遼源職業技術學院等20余所。

                  2017年,代表吉林省參加全國體育行業無人駕駛航空器行業應用大賽,榮獲無人機運輸賽二等獎,代表吉林省參加全國青少年無人機大賽,榮獲無人機接力賽一等獎,團體賽二等獎,兩枚個人賽金牌,兩枚個人賽銅牌, 2018年,被聘選為全國航空模型公開賽、全國青少年無人機大賽選拔賽委員單位及裁判長,2019年,被長春市深化民兵調整改革領導小組評選為《深化民兵調整改革工作先進單位》,被吉林省社會信用體系建設促進會評選為《信用示范單位》,2020年,通過《GB/T19001-2016/ISO9001:2015標準》質量管理體系認證。

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