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無人機在消防方麵的應用是怎樣的

2020-03-11

  隨著經濟建設的快速發展,消防部隊承擔的滅火救援任務越來越艱巨。特別是近年來,在處理高層建築火災和涉及爆炸和易燃危險品的火災事故時,救援工作麵臨嚴峻考驗,因為消防員無法接近或進入到達災難事故現場。針對這個問題,重慶無人機培訓學校的專家認為,無人機的應用無疑將帶來一個大的突破。


  一、無人機的工作原理


  無人機是一種由無線電遙控和自帶程序控製裝置控製的無人機。它具有體積小、成本低、使用方便、環保要求低等優點。它集成了無線圖像傳輸係統,並具有相當大的自主控製、飛行計劃和圖像傳輸能力。如圖1) 1表明,目前商用和軍用無人機係統可分為以下子係統:地麵指揮控製係統、無人機飛行平台、空中視頻監控平台、微波無線實時圖像傳輸係統、全球定位係統導航和自動駕駛係統、高效大容量鋰聚合物電源單元、3G圖像傳輸中繼鏈路等。


  二、無人機的技術優勢


  由於采用先進的飛行控製平台和前端後台視頻監控傳輸係統,配合完善的飛行和地麵保障係統,無人機可以在地麵進行完整的長時間空中監控,從而以較低的綜合成本實現傳統手段無法覆蓋的區域的實時監控和輔助救援。在巡邏路徑規劃、智能分析、定點連續監控、火災報警等方麵突出了它的智能性和先進性。它還在製定應急計劃、建立快速反應機製、現場火災歸檔和證據收集等方麵發揮著重要作用。其技術優勢包括:


  (a)靈活。小型無人機通常重量不到100公斤,可以通過飛行控製來控製。隻需要1-2個人來完成這樣的操作。在路況不好、交通中斷的情況下,車輛可以步行到災害事故現場,起飛條件非常簡單,對地形沒有要求,無人機攜帶方便,靈活性強。此外,無人機飛行速度易於控製,轉彎半徑小,機動性好,飛行方向可以靈活控製,機載攝像機也可以跟蹤拍攝對象;無人機也能快速到達指定地點,具有快速反應能力和強大的環境和氣候條件。根據浙江消防隊在“上合組織”演習期間進行的實際測試,無人機在6級風力下完成任務,與大型有人駕駛飛機相比,受雨天和其他條件的限製要少得多。它的起飛條件隻需要幾平方米的開放空間,周圍沒有明顯的障礙。在低空運行時,受氣候條件限製很大,圖像采集速度很快。它能在5公裏範圍內穩定可靠地發揮調查作用。


  (2)全麵的觀點。無人機可以通過寬帶和數據鏈技術實現超視距控製,視野非常全麵。根據現場要求,無人機可以在不同角度、不同距離的不同光照條件下工作。不僅可以在高空實現目標的全局拍攝,而且可以調整距離和角度,以捕捉對現場決策非常重要的關鍵因素。通過遙控無人機和攝像機,可以根據實際需要實時采集圖像。特別是在低空飛行中,無人機具有極強的跟蹤和拍攝能力,使用機載攝像機獲得的圖像分辨率非常高(高達0.1m)。如果配備夜視功能,如熱視覺或紅外,無人機記錄的視頻將更加全麵。該方法為實現災害事故現場的實時空氣監測提供了有力保障,能夠有效提高消防部隊在應急救援中的調查能力。


  (3)操作簡單。從技術角度來看,無人機的遠程視頻傳輸和控製係統通過網絡和接口連接到地麵站,並通過運營商用光纖連接到公共網絡。因此,隻有通過遙控攝像機及其輔助設備(鏡頭、雲台等)才能直接觀看無人機攝像機的實時視頻。)。一般情況下,用戶隻需通過遙控器實現無人機的所有動作,通過遠程視頻傳輸和控製係統就可以清楚地了解場景情況,從而實現遠程、便捷的全方位監控。當客戶端(包括個人電腦和手機)連接到公共網絡時,用戶可以通過各種形式的載體(如個人電腦、平板電腦或手機)控製無人機。從應用層麵來看,無人機的實際操作也並不複雜。隻要掌握了飛行操作、音視頻控製等兼容模塊,就能發揮其有效性。


  (4)安全可靠。無論麵對暴雨、高溫、台風、泥石流等惡劣天氣環境;或易燃易爆、坍塌、有毒等重大事故災難現場;或山區、峽穀、溝壑等極端地理環境,無人機技術可以有效避免傳統滅火救援行動中存在的短板,並能保證消防員自身的安全。通過跟蹤和跟蹤現場情況,為事故處置的指揮和決策提供安全可靠的依據,大限度地控製災害的發展,減少災害損失,減少人員傷亡。


  在城市消防方麵,消防無人機的應用將是未來解決高層建築和易燃易爆火災的一把利劍。隨著現代城市建築業的發展,高層建築的高度不斷更新,消防救援的難度越來越大。無人機可以在一定的高度和位置飛行,成為空中的製高點,觀察整個火區,完成滅火救援現場的數據采集,為科學調度救援和製定救援計劃提供信息支持。


  與此同時,無人機搭載生命探測儀,配備GPS定位,能感知和獲取人的具體位置,在短時間內找出生命源,並將救生繩、呼吸罩、急救藥品等輕型物資投送到製定地域,幫助被困人員進行自救或快速逃離現場。火災現場還可以以無人機為載體,傳達有效指令。將無人機集成語音、擴音模塊後,蝴蝶影院下载就能利用無人機實現空中呼喊或者傳達指令,而各項信息的有效傳達不僅能使消防部隊調配人員進行重點區域滅火工作,還能及時通知消防人員撤離危險地區,並根據火場圖像資料為消防人員提供撤離路徑。


  在森林消防方麵,作為現有林業監測手段的有力補充,無人機除了能在發生森林火災時快速定位火點,確定火情外,更能對林業火災進行監測、預防。森林火災的發生,因地理位置分散偏僻,發生之初通常很難發現,若能及時監測到林火的發生,將火災扼殺在萌芽狀態,搶占滅火先機,就能將產生的破壞和損失大大降低。


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