曹智坤
邢台市消防救援支队威县大队 河北邢台 054700
摘要：随着城市化建设的不断深入推进，高层建筑越来越多，与此同时，高层建筑消防灭火救援任务越加复杂艰巨。如何充分利用当前移动通讯、互联网、人工智能、远程控制等先进技术，提高消防队伍应急处置能力，已经成为当代消防工作的重要研究课题。在此背景下，利用无人机来提高高层建筑灭火救援水平可作为提高现代消防科技装备技术支撑的重要落脚点和突破口。
关键词：无人机；高层建筑；消防灭火；救援；应用
无人机由于自身的特点，能够在一些特殊的环境中工作。灭火救援工作近些年来由于社会环境的变化，难度大大增加，在进行火灾救援时，将无人机应用其中，能够代替消防员进行人员搜查、环境观测等，使消防救援人员能够及时精准的掌握火灾现场信息，为快速、精准救援提供技术支持。
1无人机的工作原理
无人机是一种通过无线遥控技术和自动控制装置操作的无人飞行器，现行的消防用无人机多为多旋翼无人机，理论续航时间为38min，工作的半径为8000m，载重能力根据型号的不同可载1kg至5kg不等，机载各类功能模块设备，无人机由飞机机体、动力系统、飞控系统、数据连接系统等部分组成，其中飞控系统在整个无人机系统中属于核心。
2无人机在灭火救援工作中应用的优点
2.1安全性高
无人机对环境的适应性很高，即使是在恶劣天气、复杂地势等环境下，也可以很好的工作，而且自身轻巧灵便，在消防救援工作中应用具有很好的帮助。无人机可以实现远程操控，在进行灭火救援时，可以为消防人员收集现场内部的相关信息，而且具有高危险性的现场内部，无人机能够替代消防人员进行侦查，可以很好地保障消防人员的安全，降低消防救援工作的危险性。
2.2操作简便
小型无人机通常在操作方面比较简便，对操作人员的要求不高，简单通过遥控装置或者计算机就可以实现控制。目前无人机的种类比较多，可以满足多种工作环境的需要。一般无人机内部都有设定的程序，会按照预设的路线全自动飞行，还可以通过相关的技术进行视距控制，从不同角度、不同光线以及不同距离下对灾害现场的信息进行收集，为消防救援工作提供准确的信息参考。
2.3做好信息传输
在进行灭火救援工作时，信息传输非常重要，但是由于火灾的不确定性，现场的情况不能及时全面掌握时，就需要无人机进行无线传输通信。在第一时间到达火灾现场后，利用无线传输将拍摄收集到的信息传送到消防指挥中心，同时传达来自指挥部门的救援作战指令，使火灾现场的情况得到实时监控，为消防救援指挥提供通信保障。另外，无人机的定位搜索功能、集成照明功能等都可以在火灾救援中发挥作用，协助消防人员顺利高效开展救援工作。
3无人机在高层消防灭火救援中的应用措施
3.1无人机灾情侦察
对于传统消防救援工作而言，很大程度上会受到地形和环境方面限制，现场情况紧急，随时有发生爆炸的危险，加上浓烟密布，消防官兵很难在安全区域凭借肉眼判断火情。此时无人机可对火灾情况进行灵活侦查，尤其对火灾情况比较严重的一些区域，消防工作人员无法向火灾现场直接进入的情况下，利用无人机可使这一限制突破。使侦查效率和效果得以有效提高。
3.2无人机监控指挥
无人机的作用不仅局限在灾情侦查，而且在监控指挥引导救援方面发挥出重要作用。
无人机的飞行高度可达数百米，巡航半径范围达数公里，可配置超高清广角可见光相机，地面操作人员可全自动或手控获取发生火灾的高层建筑整体情况，可定点定位高空航拍，清楚辨别火源情况，有效的捕捉火灾中心的位置、温度、燃烧物以及周边环境、风向、水源等，直接确认灭火最佳位置。消防人员可据此迅速定位，确定灭火最佳方案。通过无人机航拍技术的应用，可以大大提高火灾救援效率。消防部队所面对的各类灾害事故现场往往瞬息万变，在实际消防救援指挥过程，相关指挥调度工作人员可依据无人机所传输实时数据对指挥方式进行合理调控，以便能够将火灾及时快速扑灭，防止火灾进一步扩大蔓延。
3.3无人机辅助救援
灾害现场复杂多变，消防人员在开展救援作业时，随时可能面临爆炸、坍塌、轰燃、毒害、腐蚀、坠落等危险，无人装备“逆火而行”就显得尤为重要。在消防救援过程中，无人机在辅助救援中的应用也十分重要。由于无人机灵活性比较强，消防工作人员可利用无人机搭载相关设备，以保证消防工作得以更加有效开展，比如可将集成语音模块配置在无人机上，从而使空中指挥及指令传达能够得以较好实现，实施救援工作能够得以更加有针对性且有秩序开展。另外，利用无人机可实现物资补给，为消防工作更好开展提供较好保障，使消防救援工作更加准确高效。若高层建筑人员被困，难以向下疏散逃生，无人装备在着火建筑楼顶救援不利的情况下，可进行空中搭安全绳救援，采取通往对面建筑横向逃生。从国内部分总队开展的无人机灭火演习看，无人装备可搭载特殊的灭火导弹、破拆弹或泡沫灭火剂，悬浮于着火层上方，利用破拆弹锁定目标并快速发射，将玻璃破碎后，在指定区域喷洒灭火剂，精确、快速地将高层建筑等人难以到达企及的地方的火灾扑灭。在未来技术的进一步突破下，通过减少水带水锤和出水后坐力的方式，在吊升水带进行灭火时甚至有望解决高层灭火这一“世界性难题”。
3.4无人机自动巡查平台
无人机自动巡查系统，可提供实时任务管理，飞行数据同步，设备与团队管理等功能。可以有效帮助社会组织管理无人机作业，打通火灾现在与后方团队的衔接壁垒。可调度管理平台存储在云端的飞行数据，让飞行更加规范，有效保障飞行的后勤支援。5G技术的迅猛发展，也可助力无人装备的救援行动。利用5G技术的大带宽、低时延优势，使得影像资料和控制指令的实时传回成为现实。无人装备可通过搭载4K高清摄像头和热成像系统，将“感、传、知、用”的物联网技术应用在无人装备身上，对灾害事故处置进行实时监控追踪，将现场情况实时传回指挥部，便于各级指挥部及时掌握动态灾害情况，从而作出快速、准确的决策，最大限度地减少灾害损失。
3.5无人机空气监测
无人机飞行系统可搭载空气质量监控装置，可对高空垂直断面大气污染情况进行立体监测，通过智能传感器、摄像、大气监测系统、数据链路和地面子系统的大气监测解决方案，可满足小型无人机对大气数据检测装置微型化、高精度、高实时性的要求。比如搭载可燃气体检测仪和有毒气体探测仪，对易燃易爆等化学事故灾害现场的相关气体浓度进行远程检测、实时监控，从而得到危险部位的关键信息；又如搭载测温、测风速等设备，可对灾害现场环境情况进行细化了解。
4结语
总而言之，在如今的社会环境下，对消防救援工作的要求越来越高，要想实现高效安全的火灾救援，将无人机应用其中已经是一种趋势。借助无人机自身的优势，在火灾现场救援时，协助消防人员观测现场火灾的实际情况，辅助消防指挥人员及救援人员进行火灾扑救，从而保障灭火救援工作最大程度地降低人员伤亡及财产损失。
参考文献
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