無人機在消防滅火救援工作中的應用研究

摘要：在我國城市建設步伐不斷加快的背景下，城市中的高層建筑越來越多，高層建筑火災是消防隊伍在工作開展過程中的一大難題。在化工企業、礦業等產業得到良好發展的基礎上，有很多企業在生產過程中會運用到易燃、易爆物質，一旦出現保管不力或使用不正確狀況時，非常容易引發火災。無人機在大型火災、高層火災中的應用能夠有效降低消防救援人員在火災現場的危險程度。無人機可以快速收集火災現場信息，使救援方案的應用價值得到有效提升，使消防救援人員能夠根據火災現場狀況采取正確的救援措施，減少人員傷亡與經濟損失。

關鍵詞：無人機；消防；滅火救援工作；應用優勢；應用意義

引言

消防滅火救援工作是保障人民群眾生命財產安全的重要民生工作之一。消防隊伍在開展日常維護及滅火救援工作之前，要以群眾的生命安全為前提進行訓練、預案定制、設備引進、場景演練。在我國科技技術快速發展的背景下，消防隊伍也需要對先進技術進行了解、研究、引進，促使消防滅火救援工作的開展更加高效。無人機屬于現代科技設備，其具有行動敏捷、移動速度快、智能化操作、同步傳輸數據等優勢，這些優勢都能夠讓消防隊伍在滅火救援工作中更快速了解到火災現場信息，并根據實時信息進行救援方案調整。通過正確應用無人機，消防指戰員對火災環境的觀測會更加準確，能夠清楚了解到火災具體狀況與被困人員的定位信息，在實際救援過程中減少不必要的尋找環節，使救援工作更加精準、快速，減少火災造成的人員傷亡，使消防工作的有效性與效率得到提升。因此，消防隊伍需要對無人機的應用價值及應用方式進行深度研究，使無人機的作用在消防滅火救援工作中得到充分發揮。

一、無人機在消防滅火救援工作中的應用優勢

（一）安全性強

無人機屬于機械操縱設備，其可以通過遠程操作完成信息收集、信號傳遞、視頻拍攝等工作。無人機在消防滅火救援中的應用能夠有效增強滅火救援工作的安全性。在發生大型火災或高層火災時，消防救援人員可以通過遠程操作無人機對火災現場的火情信息進行及時了解。在無人機進入火災現場之后，無人機具有智能躲避及智能偵測功能，其會對火災現場狀況進行實時記錄，一線救援人員能夠及時了解到火情發展狀況，降低了消防救援人員在救援工作中的危險性^[1]。

（二）靈活性強

無人機的體型較小，且反應極為靈活，消防救援人員在操作無人機時能夠很清楚感受到無人機的操作優勢。通過我國各地區滅火救援實戰狀況可以了解到，無人機在大型火災、高層火災、化工原料火災現場中都得到了應用，并且有良好表現。即使火災現場中有較多的障礙物，無人機會根據火災現場的火情發展狀況及障礙物放置狀況進行靈活躲避，一線操作人員也能夠通過無人機了解到現場火情，并通過人為操控的方式對無人機的飛行方向進行及時控制。在人為控制下，無人機拍攝、偵察工作完成效果能夠得到有效提升?；跓o人機靈活性強的優勢，無人機在現代滅火救援工作中成為了不可或缺的信息收集、現場偵察設備之一。

（三）智能化操作

在信息技術、物聯網技術、大數據技術等現代化科技技術快速發展的背景下，無人機不僅能夠通過人為操縱進行工作，還可以通過數據輸入讓無人機進行智能化的信息收集、信息處理。在智能化優勢的驅動下，無人機的應用價值得到了有效提升。如今，各地區消防大隊應用到消防滅火救援工作中的無人機都會匹配搭載智能化技術，在智能化技術的支持下，無人機能夠智能操控自身的運行路線、運行方向。在一線滅火救援人員給無人機設定了特定的程序之后，無人機會根據程序及現場狀況的判斷做出正確反應，提升無人機的靈活性，也能夠在感受到障礙物時進行及時躲避，并將障礙物相關信息傳遞到操作人員的智能系統中。既能夠促使無人機收集、獲取更加豐富的火災現場信息，又能夠使無人機的操作更加便捷^[2]。

二、無人機在消防滅火救援工作中的應用意義

（一）輔助完成消防救援路線圖繪制

在火災出現之后，消防救援人員抵達火災現場，需要對現場的火情信息進行收集，并根據火災發生狀況繪制科學、完整的消防救援路線。由管理人員對所有消防救援人員進行科學調度，使每位救援人員能夠根據合理的安排開展救援工作，降低火災蔓延可能性。當火勢兇猛時，通過人為獲取信息的方式了解火災現場發展狀況會給救援人員帶來生命安全威脅。為了有效降低消防救援工作的危險性，提升火災現場信息的精準性，消防救援人員可以運用無人機輔助完成消防救援路線圖繪制。在消防救援人員抵達火災現場時，可以運用無人機對現場進行拍照、數據檢測、信息收集，通過信息收集與整合，讓消防救援人員能夠在計算機中構建出火災現場的三維立體圖形，并根據火情、火勢發展狀況繪制出有效、科學的救援路線，使現場的救援人員能夠根據路線圖及區域分布、工作安排開展救援工作，使救援工作開展效率與價值得到有效提升，優化火災救援計劃的設定^[3]。

（二）應用無人機實現物資的運輸

在火情較為復雜的火災現場，消防救援人員很難在短時間內完成救援工作。因此，要向火災發生地運送相應的物資，保障被困人員能夠有更好的生存環境，堅持到救援人員開展救援工作。無人機在消防滅火救援工作中的應用能夠進行物質運輸，將外部物資運送給內部受困人員，減少受困人員二次遇險的風險。在火災現場中，受困人員需要水、氧氣等基礎性資源，具有承載能力的無人機能夠通過空中運輸的方式向火災內部運送基礎資源，為救援工作的開展爭取充足時間，既能夠有效降低救援人員的救援壓力，又能夠增大受困人員被安全救出的概率，使滅火救援工作的開展更加順利。

（三）應用無人機進行信號追蹤

在火情較為緊急的火災現場，有部分受困人員會受到火災影響，難以聯系外部救援人員。應用傳統的滅火救援方式，救援人員無法正確判斷內部受困人員的人數及位置，就會影響到救援工作開展的有效性。無人機的應用則能夠進行信號追蹤，讓滅火救援人員通過信號追蹤的方式，了解內部受困人員的具體位置，并根據位置及火災發展狀況設定可行、科學的救援方案。按照計劃對火情進行控制，解救火災內部受困人員?；馂木仍桨傅脑O定需要根據火災現場的墻體結構、救援人員位置、火情發展狀況。無人機的信號追蹤功能能夠判斷出火災內部的高溫環境、復雜墻體的影響及救援人員所處的具體位置，這對救援信號的追蹤與救援工作的開展有很大幫助^[4]。

（四）應用無人機開展滅火工作

在城市化建設進程不斷加快的背景下，城市的高層建筑數量越來越多，當發生高層火災時，傳統的滅火救援設備無法在高層火災中發揮出有效作用。這時，救援人員可以應用無人機開展滅火工作，當救援人員無法通過肉眼或傳統方式判斷火災發展狀況及著火點時，可以應用無人機對現場火情進行捕捉、信息收集，通過無人機運送滅火裝備，其中包括干粉滅火劑、二氧化碳、滅火彈等，這些滅火裝備的運輸能夠直接推進滅火工作的開展^[5]。

三、無人機在消防滅火救援工作中的應用優化策略

（一）優化無人機電池設備

電池設備是影響無人機使用時間與救援工作開展效果的重要因素。在無人機應用以后，消防救援人員需要對無人機的優化進行深度研究，通過電子設備優化能夠有效節省無人機的工作時間，也能夠使無人機的動力輸出更強，在滅火救援工作中發揮出更高價值。首先，無人機的電池可以進行模塊化設計，將電池作為外部件進行安裝，通過動態調整電池的輸出功率，來保障無人機飛行的穩定性。在電池作為外部件的狀況下，當電池使用損耗過高時，救援人員可以通過更換電池的方式來保持無人機的能量供給，讓無人機能夠進行長時間工作，為信息捕捉、滅火救援等工作的完成奠定良好基礎。其次，被應用于消防滅火救援工作中的無人機需要電池隔離技術。電池會受到高溫環境的影響出現膨脹、短路等問題。為了無人機在消防滅火救援工作中發揮出應有價值，技術人員需要對無人機進行電池的耐高溫設計，通過降溫材料在電池倉的應用來減少高溫環境對無人機電池的影響^[6]。

（二）強化無人機的外部搭載功能

外部搭載功能的強化能夠加強無人機的物資運輸效能，也能夠使無人機具備多重性功能。首先，無人機需要強化自身的物質搭載功能。大部分消防隊伍在應用無人機運送物資時會通過外部裝置設置卡槽，在卡槽內放置相應物資，并將物資通過遠程操作的方式運送到火災現場。為了強化無人機的搭載功能，技術人員需要對無人機的承載力及卡槽穩定性進行增強，這能夠有效提高物資配送效率與配送數量，滿足更多受困人員的物資需求，用及時、充足的物資為受困人員爭取更多救援時間。其次，技術人員需要對無人機的特殊工程設備搭載進行研究，被應用到消防滅火救援工作中的無人機具有專業性，設計人員可以將消防工作與無人機設計進行結合。比如：在無人機中搭載小型滅火設備，當無人機發現著火點、火情時，無人機可以智能識別火情的發展狀況并自主找尋到最有效的滅火方式，激活滅火設備，通過無人機實現遠程滅火，有效降低滅火救援工作的危險性^[7]。

（三）優化無人機的機體材料

無人機的機體材料是決定無人機能否適用于消防滅火救援工作的關鍵因素之一。由于火災現場具有溫度高、空氣阻力大等特性，無人機的機體材料也需要進行更加嚴格的篩選。首先，設計人員需要根據無人機的結構、性質進行機體材料選擇。既要保障無人機有更高的強度，又需要保障無人機具有更高的穩定性，能夠更加精準捕捉火情信息。設計人員可以應用復合材料、鋁合金等質量輕、強度高的機體材料，有效提高無人機的使用年限，使無人機更加靈活。另外，對于不同消防隊伍來說，其救援工作的面向群體不同。比如：在森林火災處理上，消防隊伍還需要考慮到空氣阻力對救援工作的影響，在應用無人機時可以主動選擇蜂窩夾層復合材料、碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料等材料為機體的無人機，這能夠有效減少空氣阻力對無人機飛行的影響，提升無人機飛行與續航的穩定性，讓無人機能夠在消防滅火救援工作中發揮出應有價值^[8]。

結語

綜上所述，無人機是信息技術發展與研究的產物之一，具有現代化、科技化的特征，能夠進行信息收集、物資傳遞、信號傳遞與追蹤。在消防滅火救援工作中，無人機具有較高的應用價值。消防救援人員可以利用無人機進行信息收集、高空偵察，降低火情了解過程中的危險性，使消防救援人員掌握火災現場的實時動態，并根據火災發展狀況合理調整救援方案，使救援工作的開展更加高效，也能夠幫助一線消防指戰員及時控制火勢，并快速對著火點進行正確處置，控制火勢蔓延，使消防滅火救援工作的完成更加順利。

參考文獻

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作者簡介：陳奕旭（1985- ），男，漢族，海南定安人，本科，研究方向：滅火作戰訓練、應急通信、隊伍管理。