消防灭火救援工作中无人机的运用研究

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  摘 要:针对目前消防灭火救援工作中无人机运用过程存在的问题,本文从实践角度出发,分析了无人机在消防灭火救援工作中的运用原理与优势,并提出了实践控制的方法策略,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,只有与火灾所处救援现场实际情况进行结合,才能使无人机在此过程中的运用发挥出应有的价值效果。
  关键词:消防灭火救援工作;无人机;摄像头搭载
  中图分类号:D631.6 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)14-0320-02
  引 言
  消防灭火救援工作中,无人机设备的应用不仅能够提高救援工作开展的可靠性、视野开阔效果以及机体灵活度,还能作用于不同的火灾发生环境。然而,实践运用过程,相关人员并未将其真正的价值效果充分认识起来,这就导致无人机的侦查、高空作业以及服务指挥调度等作业无法作用于实践。为进一步保证火灾发生人员的生产财产安全,研究人员应将无人机的运用原理、优势以及功能价值更多地作用于实践,以服务于现代化经济建设的全面发展进程。
  1 消防灭火救援工作中无人机的运用原理
  当前阶段,消防灭火救援工作中的无人机,就是利用无线遥感控制系统,作为非载人型飞行装置的操作系统。当其作用于消防灭火救援工作,本身具有体积小且生产造价成本低的特点,在操作方面具有适应性强且操作便捷优势。其实际运用控制的原理,就是利用直升机旋翼的空气动力学原理,赋予了无人机直升直降与飞行角度灵活的功能。此外,在搭载视频摄像头后,将可对周边的环境图像进行捕捉,并以无线图像传输功能把环境图像数据传输至操作台与监控器上,进而实现消防灭火救援工作人工远程操作开展的目标[1]。
  2 无人机在消防灭火救援工作中的应用优势
  2.1 可靠性高
  传统的消防灭火救援工作,无法在高温、暴雨、泥石流以及易爆、剧毒气体环境下,保证搜救效率。而无人机,不仅不受上述恶劣天气与救援现场环境复杂等问题影响,还能全天候对消防灭火救援现场进行观察,以最大限度的为搜救工作的开展提供实时监控图像数据。
  2.2 视野效果开阔
  通常情况下,无人机设备会携带广角摄像机,以实现周边环境画面进行捕捉。而部分无人机搭载的摄像头为360°旋转,或是搭载数个摄像头,以实现无死角观察的目标。此外,上述情况下,可有效保证低空飞行时传输图像的分辨率。对于特殊环境下,如坍塌房屋、洞穴以及夜间等消防灭火救援工作的开展,可在摄像头上配置红外夜视装置,以使其能够恶劣的环境下完成搜救与抢险工作内容[2]。
  2.3 机体灵活度高
  目前,消防灭火救援工作应用的无人机设备大多为小型无人机,其重量均小于100kg,仅需要1~2人即可操作完成。而在道路不畅或是救援工作开展恶劣的环境,则可采用徒步携带的方式。此外,由于设备对起飞条件零要求,因此,可在任意地点进行升空操作。特殊情况下,甚至可将手掌作为支点完成升空操作。在机体飞行使用过程中,机体飞行方向容易掌握,且转弯的半径较小,具有反应灵活且机动性强的特点,因此,可根据周边环境提供不同的飞行角度[3]。
  但在实践应用过程中,消防灭火救援工作人员并未充分认识到无人机运行使用的效果,这就降低了其作用于实践应有的价值。故,相关建设人员应从实践角度出发,即以无人机在各项救援工作中的应用成功案例,使相关人员认识到无人机在消防灭火救援工作中将发挥出更为重要的作用。
  3 消防灭火救援工作中无人机的运用实践分析
  以重庆地区某城市消防支队为例,其应用无人机设备开展了以下几项消防灭火救援工作:
  3.1 侦查灾情
  由于无人机本身的轻便特点,能够以随身携带的方式,来对火场的实际情况进行总体的侦查。在火灾发生时,无人机的运用缩短到达现场的时间,且能够作用于小空间与起飞降落条件不佳的环境。在充分了解火场真实情况后,就可通过上传相关的图片信息,来获取最为详尽的火场情况。如此,消防灭火救援指挥人员就可根据获取的信息数据,来确定最具效用、安全的救援行动方案。对于特殊的火灾发生区域,如化工火灾等,无人机可携带测温仪,来对具体的救援工作条件进行预测,以避免不必要的伤亡[4]。
  3.2 消防指挥调度
  现阶段,城市建筑物分布的密集特性,一旦发生火灾,火势蔓延非常快,会对其他设施带来不可预计的影响。为此,消防支队采用了无人机,以其体积小且自身轻便的特点,来为消防指挥调度提供无影响因素使用。此过程,由于无人机进入火灾现场容易,因此,能够及时采集到相关的受灾情况,继而以监控状态的图像数据提供给消防指挥调度人员。此外,无人机图像数据信息传输的准确性高,消防指揮调度人员就能对火场内部的实际情况进行分析,以使灭火救援工作的开展起到事半功倍的作用。如图1所示,为无人机作用于消防指挥调度流程示意图。值得注意的是,无人机拍摄到的火灾情况,其自身的系统就会对灾害的影响程度进行一个较为准确的评估,而后,再与消防局建立联系,继而找出最具安全效果的救援行动方案。这样一来,不仅将无人机拍摄的图片信息充分利用了起来,还保证了消防灭火救援工作开展的效率[5]。
  3.3 搜索营救工作
  城市化进程的不断加快,城市范围的土地面积十分有限,高层建筑建设规模日趋扩大。然而,楼层越来越高,使得火灾发生的救援工作需要进行高空作业。而登高平台的运用,受实际火灾发生楼层与火势大小的影响,并不能靠近灭火救援的最佳位置。再加上,登高平台自身升降速度局限,实际开展高层建筑的火灾救援工作进程较慢,会对火灾涉及人员的生命财产安全带来极大的威胁。对于登高平台来说,其也无法高效作用于受困人员较多的情况,即沉重的限制,会降低营救工作的难度。此情况下,消防支队采用了无人机,即通过携带生命探测仪与GPS全球定位系统,以获得存活的人员与数量,并将救生的绳索挂在无人机上。这样一来,救援工作的开展就能直接接触到火灾被困人员,人员也可通过自救而保证高层建筑火灾发生的人员存活率[6]。   3.4 空中通讯
  当无人机运用于特殊的消防灭火救援工作中,其能够达到一些人力无法进入的区域进行侦查,并对火灾发生的总体情况进行把控,并在传输的图像数据中体现出建筑物内部是否存在易燃、易爆等物品,是否存在火势蔓延危险等。如存在,消防官兵就应组织人员进行撤离,以最大限度的降低人员伤亡人数。此外,无人机还可配备通讯系统,以通过无人机通话设备在空中传递一些简单的指令,以提高無人机设备运用的效果价值。如图2所示,为无人机操控平台建设。
  在图中所示的平台基础上,消防人员能够通过无人机的通话设备,向被困人员传达救援情况以及提高救援效率的指令。这样一来,不仅安抚了被困人员的心理,还为救援工作的开展赢得了实践。故,相关建设人员应结合消防队伍所处城市的实际情况,对无人机配置的设施进行选择以及调整,继而保证其能够起到真正的作用价值。
  3.5 紧急救援工作
  由于无人机的出现能够对一些高层建筑的灭火救援工作起到比较重要的作用,因此,能够将建筑中的一些详细情况传达到指挥中心去。而当发生洪水时,能够将救援的绳索通过无人机传递到被困人员身边,并且对于洪水的详细情况能够进行及时的反映和上传,从而能够对受灾情况有一个比较准确的资料和把握。在一些马拉松比赛当中,无人机被广泛的应用,实时的对选手进行监控,并且携带急救的用品来预防选手受伤[7]。
  4 结束语
  综上所述,消防灭火救援工作中无人机的运用应涉及:侦查灾情、消防指挥调度、搜索营救工作、空中通讯以及紧急救援工作,以降低高层建筑火灾发生的灭火救援难度,进而最大限度的保证人民群众的生命财产安全。事实证明,只有这样,才能将最具效用的救援技术应用于消防支队的建设,进而使其能够为人们的生产生活提供基本的安全保障。为此,相关人员应将其上述分析内容与科研成果更多地作用于实践,以推动现代化经济建设背景下消防事业的快速稳定发展。
  参考文献
  [1]胡志军.在现代消防灭火救援中引入无人机的可行性研究[J].消防界(电子版),2017(08):84~85.
  [2]王海峰.多旋翼无人机在消防工作中的合理化应用[J].消防界(电子版),2017(06):62.
  [3]许 滨.浅析小型多旋翼无人机在消防大中队级灭火救援行动及日常工作中的应用[J].消防界(电子版),2017(03):72~73.
  [4]邱 华.多旋翼无人飞行器在灭火救援现场的应用及展望[J].消防技术与产品信息,2017(02):47~49.
  [5]叶 杰.无线遥控无人机在消防灭火救援领域的应用研究[J].通讯世界,2016(11):236~237.
  [6]吕明哲.多旋翼无人机在灭火救援中的应用探析[J].科技创新与应用,2015(33):297.
  [7]康 凯.无人机在消防灭火救援工作中的应用研究[J].武警学院学报,2013,29(10):27~29.
  收稿日期:2018-4-15
  作者简介:卢元安(1976-),男,汉族,四川青川人,大学本科,任重庆消防总队彭水大队大队长兼灭火工程师。
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