无人机在高层建筑灭火救援中应用
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摘要：随着我国经济的不断发展，建筑业也有了很大的发展，现在国内的高层建筑非常多，但是一旦着火，如果不能够及时进行灭火，很容易导致非常严重的经济损失以及人员伤亡。现有的消防方式存在难以接近、无法开启、灭火不准确等问题，因此高层建筑的演变和结构也成了建筑灭火救援的重要问题。随着无人机技术水平的提升，无人机在高层建筑消防救援中发挥了很大的作用，为高层建筑消防救援工作提供了更好的方法。
最近几年，国内外高层建筑火灾事故频繁发生，对人们的生命财产安全造成了非常严重的影响。高层建筑消防救援行动面临巨大挑战。现有的救援方式效率低下，操作难度大，已经无法满足目前的高层消防救援行动。由于无人机具有“垂直起降、悬停”的特点，可以有效解决传统消防救援方式存在的问题，在消防救援中的应用具有重要意义。
一、在高层建筑灭火救援中运用无人机的原因
（一）高层建筑防火工作难度大
随着城市化的发展，城市人口数量不断增加，我国的消防安全形势变得更加严峻。随着各种新能源汽车、大型综合体等城市运行系统的复杂性不断增加，城市灾害事故出现了连锁效应。近年来，在全国范围内重特大安全事故时有发生，给消防救援工作带来了新的挑战。
（二）对消防员行动的制约
在消防救援工作过程中，消防员会面临爆炸、倒塌、中毒、高温等比较极端的环境，很容易对身体造成非常严重的伤害。通过对无人机设备的有效应用，能够更好地开展救援行动，为消防员自身安全提供更好的保障。
（三）完备的无人机技术基础设施
近几十年来，随着信息技术水平的提升，与无人装备相关的平台、传感器、通信等各项技术发展迅速，这都极大地推动了无人机装备的高速发展，5G技术以及无人设备的应用范围也在不断增加，“无人系统”的救援模式已成为未来消防工作的重要方向。随着电子信息技术水平的提升，无人机的综合应用成本也会越来越低，在预算和维护方面具有一定的优势，因此消防队伍可以大规模部署无人机。
二、无人机在高层建筑消防救援中的应用意义
（一）节省现场时间
如果高层建筑着火后不能进行及时灭火，火势会快速蔓延，形成立体燃烧。而无人机由于具有机动性、垂直起降、空中悬停等优点，在救援过程中可以不受交通状况的约束，及时赶到救援现场，同时对火灾实时情况进行调查，为及时灭火提供更好的保障。
（二）提高救援效率
传统消防车用于高层建筑的消防救援行动，救援高度一般可达50m左右，虽然能够及时到达现场，但由于周围环境要求高，难以快速有效地完成救援。无人机用于消防救援时，飞行高度可达数百甚至数千米，可以精确到达灭火层进行救援，有效提高消防救援效率。
（三）提高救援工作的准确性
高层建筑发生火灾时，很容易受到强热对流、火势蔓延、风向等因素的影响，具有很大的不确定性。通过使用无人机进行救援，能够更好地提升救援工作的准确性。通过无人机能够进行任务规划、图像识别等工作，救援人员通过对无人机进行智能控制就可以完成灭火工作。
三、无人机在高层建筑消防救援中的应用分析
（一）火灾调查
当消防员进行消防救援时，可以使用无人机对火情进行全方位实时监控。首先，消防员可以在无人机上安装数码相机、GPS、红外热像仪、有毒气体探测器等设备，控制无人机进入火灾现场进行火灾调查。数码相机、红外热像仪能够在恶劣环境中对火灾潜在的复燃风险进行有效检测，通过运用GPS和有毒气体探测器能够把采集到的数据运用无线传输到地面，为消防员提供数据参考，从而制定有效的消防救援计划。在此过程中，消防人员无需进入火灾现场，可以有效避免人员伤亡。
（二）人员搜救
首先，无人机的红外热像仪可以将火灾现场的情况传达给地面，帮助消防员了解和精确定位被困人员的具体位置，以便进行搜救工作。其次，还可以用无人机搭载防毒面具、救援绳、空气呼吸器等简易消防器材，为被困人员提供救援装备及物资。再次，无人机还可配备扩音器，引导被困人员有序疏散、自救等，帮助被困人员脱险。最后，无人机的使用还可以实现物资补给，为消防救援行动提供更好的保障，让消防救援工作能够更加高效。
（三）无人机监测与指挥
无人机在监测、指挥和引导救援等方面也有着非常重要的作用。无人机的飞行高度能够达到数百米以上，巡航的范围也是比较大的，通过安装超高清广角可见光摄像头，地面操作人员可自动或手动获取无人机所在位置的全貌，可以在固定点找到高空航拍照片，清晰识别火灾原因，有效捕捉位置、温度、燃烧产物、环境、风、水源等信息。通过无人机航拍技术的应用，可以大大提高消防救援效率。消防队面临的各种灾害和事故现场往往瞬息万变，在实际的消防指挥过程中，指挥调度人员可以根据无人机实时传输的数据，合理调整指挥方式，实现快速灭火，以免火势进一步蔓延。
（四）辅助照明和跟踪
无人机具有高空飘浮的能力，所以可以在机头上安装灯具，并保持与摄像系统的方向一致，这样如果夜间发生火灾，可以提高拍摄效果，还可以提供照明，帮助消防员快速找到救援目标。火灾发生时难以控制，采取抢先式灭火救援策略需要及时了解火情，无人机的监控系统可以实时跟踪火情情况，进而使消防员掌握火情，为制定救援决策提供帮助。
四、结语
高层建筑消防救援工作往往会受到建筑物高度和逃生路线的限制，难以有效执行，易造成巨大损失。随着无人机技术的不断发展，通过使用无人机能够对高层建筑火灾进行更好的探测和辅助救援工作，能够极大地提升救援效率，从而减少由于火灾造成的损失。
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作者:袁之满 单位:荆门市消防救援支队长坂坡路特勤站
