無人機在高層建筑滅火救援中應(yīng)用
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摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑業(yè)也有了很大的發(fā)展，現(xiàn)在國內(nèi)的高層建筑非常多，但是一旦著火，如果不能夠及時進行滅火，很容易導(dǎo)致非常嚴(yán)重的經(jīng)濟損失以及人員傷亡。現(xiàn)有的消防方式存在難以接近、無法開啟、滅火不準(zhǔn)確等問題，因此高層建筑的演變和結(jié)構(gòu)也成了建筑滅火救援的重要問題。隨著無人機技術(shù)水平的提升，無人機在高層建筑消防救援中發(fā)揮了很大的作用，為高層建筑消防救援工作提供了更好的方法。
最近幾年，國內(nèi)外高層建筑火災(zāi)事故頻繁發(fā)生，對人們的生命財產(chǎn)安全造成了非常嚴(yán)重的影響。高層建筑消防救援行動面臨巨大挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的救援方式效率低下，操作難度大，已經(jīng)無法滿足目前的高層消防救援行動。由于無人機具有“垂直起降、懸?！钡奶攸c，可以有效解決傳統(tǒng)消防救援方式存在的問題，在消防救援中的應(yīng)用具有重要意義。
一、在高層建筑滅火救援中運用無人機的原因
（一）高層建筑防火工作難度大
隨著城市化的發(fā)展，城市人口數(shù)量不斷增加，我國的消防安全形勢變得更加嚴(yán)峻。隨著各種新能源汽車、大型綜合體等城市運行系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷增加，城市災(zāi)害事故出現(xiàn)了連鎖效應(yīng)。近年來，在全國范圍內(nèi)重特大安全事故時有發(fā)生，給消防救援工作帶來了新的挑戰(zhàn)。
（二）對消防員行動的制約
在消防救援工作過程中，消防員會面臨爆炸、倒塌、中毒、高溫等比較極端的環(huán)境，很容易對身體造成非常嚴(yán)重的傷害。通過對無人機設(shè)備的有效應(yīng)用，能夠更好地開展救援行動，為消防員自身安全提供更好的保障。
（三）完備的無人機技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施
近幾十年來，隨著信息技術(shù)水平的提升，與無人裝備相關(guān)的平臺、傳感器、通信等各項技術(shù)發(fā)展迅速，這都極大地推動了無人機裝備的高速發(fā)展，5G技術(shù)以及無人設(shè)備的應(yīng)用范圍也在不斷增加，“無人系統(tǒng)”的救援模式已成為未來消防工作的重要方向。隨著電子信息技術(shù)水平的提升，無人機的綜合應(yīng)用成本也會越來越低，在預(yù)算和維護方面具有一定的優(yōu)勢，因此消防隊伍可以大規(guī)模部署無人機。
二、無人機在高層建筑消防救援中的應(yīng)用意義
（一）節(jié)省現(xiàn)場時間
如果高層建筑著火后不能進行及時滅火，火勢會快速蔓延，形成立體燃燒。而無人機由于具有機動性、垂直起降、空中懸停等優(yōu)點，在救援過程中可以不受交通狀況的約束，及時趕到救援現(xiàn)場，同時對火災(zāi)實時情況進行調(diào)查，為及時滅火提供更好的保障。
（二）提高救援效率
傳統(tǒng)消防車用于高層建筑的消防救援行動，救援高度一般可達50m左右，雖然能夠及時到達現(xiàn)場，但由于周圍環(huán)境要求高，難以快速有效地完成救援。無人機用于消防救援時，飛行高度可達數(shù)百甚至數(shù)千米，可以精確到達滅火層進行救援，有效提高消防救援效率。
（三）提高救援工作的準(zhǔn)確性
高層建筑發(fā)生火災(zāi)時，很容易受到強熱對流、火勢蔓延、風(fēng)向等因素的影響，具有很大的不確定性。通過使用無人機進行救援，能夠更好地提升救援工作的準(zhǔn)確性。通過無人機能夠進行任務(wù)規(guī)劃、圖像識別等工作，救援人員通過對無人機進行智能控制就可以完成滅火工作。
三、無人機在高層建筑消防救援中的應(yīng)用分析
（一）火災(zāi)調(diào)查
當(dāng)消防員進行消防救援時，可以使用無人機對火情進行全方位實時監(jiān)控。首先，消防員可以在無人機上安裝數(shù)碼相機、GPS、紅外熱像儀、有毒氣體探測器等設(shè)備，控制無人機進入火災(zāi)現(xiàn)場進行火災(zāi)調(diào)查。數(shù)碼相機、紅外熱像儀能夠在惡劣環(huán)境中對火災(zāi)潛在的復(fù)燃風(fēng)險進行有效檢測，通過運用GPS和有毒氣體探測器能夠把采集到的數(shù)據(jù)運用無線傳輸?shù)降孛?，為消防員提供數(shù)據(jù)參考，從而制定有效的消防救援計劃。在此過程中，消防人員無需進入火災(zāi)現(xiàn)場，可以有效避免人員傷亡。
（二）人員搜救
首先，無人機的紅外熱像儀可以將火災(zāi)現(xiàn)場的情況傳達給地面，幫助消防員了解和精確定位被困人員的具體位置，以便進行搜救工作。其次，還可以用無人機搭載防毒面具、救援繩、空氣呼吸器等簡易消防器材，為被困人員提供救援裝備及物資。再次，無人機還可配備擴音器，引導(dǎo)被困人員有序疏散、自救等，幫助被困人員脫險。最后，無人機的使用還可以實現(xiàn)物資補給，為消防救援行動提供更好的保障，讓消防救援工作能夠更加高效。
（三）無人機監(jiān)測與指揮
無人機在監(jiān)測、指揮和引導(dǎo)救援等方面也有著非常重要的作用。無人機的飛行高度能夠達到數(shù)百米以上，巡航的范圍也是比較大的，通過安裝超高清廣角可見光攝像頭，地面操作人員可自動或手動獲取無人機所在位置的全貌，可以在固定點找到高空航拍照片，清晰識別火災(zāi)原因，有效捕捉位置、溫度、燃燒產(chǎn)物、環(huán)境、風(fēng)、水源等信息。通過無人機航拍技術(shù)的應(yīng)用，可以大大提高消防救援效率。消防隊面臨的各種災(zāi)害和事故現(xiàn)場往往瞬息萬變，在實際的消防指揮過程中，指揮調(diào)度人員可以根據(jù)無人機實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，合理調(diào)整指揮方式，實現(xiàn)快速滅火，以免火勢進一步蔓延。
（四）輔助照明和跟蹤
無人機具有高空飄浮的能力，所以可以在機頭上安裝燈具，并保持與攝像系統(tǒng)的方向一致，這樣如果夜間發(fā)生火災(zāi)，可以提高拍攝效果，還可以提供照明，幫助消防員快速找到救援目標(biāo)?；馂?zāi)發(fā)生時難以控制，采取搶先式滅火救援策略需要及時了解火情，無人機的監(jiān)控系統(tǒng)可以實時跟蹤火情情況，進而使消防員掌握火情，為制定救援決策提供幫助。
四、結(jié)語
高層建筑消防救援工作往往會受到建筑物高度和逃生路線的限制，難以有效執(zhí)行，易造成巨大損失。隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展，通過使用無人機能夠?qū)Ω邔咏ㄖ馂?zāi)進行更好的探測和輔助救援工作，能夠極大地提升救援效率，從而減少由于火災(zāi)造成的損失。
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作者:袁之滿 單位:荊門市消防救援支隊長坂坡路特勤站
